要掌握解決農藥塑料包裝瓶變形的辦法,首先须了解农药塑料包装瓶变形的成因, www.jsllgw.com 农药塑料包装瓶的变形多发生于包装乳油农药,其变形可按其成因分为三类:
在農藥銷售旺季或在一些特殊的情況下,灌入塑料瓶的農藥的溫度會比環境溫度高出很多。而一般農藥灌裝後會立即封口蓋緊。爲避免農藥灌裝時濺出或溢出瓶口,一般瓶的內容積要比所需灌入液體之容積多出至少10%以上。熱灌裝後瓶內10%以上的存留空氣的溫度與農藥是一樣的。當一段時間後,農藥及內部空氣降至環境溫度時,瓶內會因熱脹冷縮和液上汽的液化而造成負壓。當負壓過瓶壁強度時,會導致塑料瓶壁內陷、變形。
因互溶、失重導致變形
此變形源自化學物質的極性相近相溶原理。當塑料包裝瓶材質的極性與其所包裝的乳油農藥之有機溶劑的極性相近時,相互之間會出現互溶。隨著時間的推移,互溶會發展成滲透。有機溶劑會從包裝瓶瓶體材料之分子間隙中滲透逸出。一瓶100毫升裝的農藥在若幹時間後會變成90毫升,80毫升,甚至更少。因此時農藥瓶的蓋子是密封的,這種滲漏而導致的失重必然産生負壓,使得瓶子變形。
一般,組培瓶當高密度聚乙烯瓶(PE)用來包裝脂族,或酯類與酮類,或芳族溶劑時;當聚酯瓶(PET)包裝二甲基甲酰胺(DMF)時;當多層共擠瓶內層爲聚乙烯醇(EVOH)包裝芳族或酯類與酮類溶劑時,均會發生這類現象。
因氧化産生負壓導致變形
農藥的成分非常複雜,其所含的成分中某些特殊的溶劑,或乳化劑,或原料中不知名的雜質常常會和瓶內存留的空氣中的氧氣發生氧化反應,進而導致負壓而産生變形。
對此現象,我們曾做過多次快速老化試驗加以證實。如我們將1.8%阿維菌素測試農藥放入塑料瓶中,蓋緊蓋子並在蓋上開一小洞與一放有一些水的U形管相連接。而後,我們將此瓶農藥及與其相連的U形管放入50°±2℃的烘箱中熱儲5天,同時每天記錄U形管的液面高度變化情況。
在開始升溫及以後的一段時間內,因農藥瓶內液體及空氣受熱膨脹,瓶內産生正壓。U形管與瓶內相通的液面低于與外界大氣相通的液面。然而隨著時間的推移,液面高差逐漸變小,30小時時齊平。而後,與大氣相通液面開始低于與瓶內相通之液面,這顯示出瓶內已開始出現負壓。玻璃瓶生産廠家當滿五天取出測試農藥並回複至室溫時,將測得之液面差換算成負壓值爲-12.9千帕(Kpa),其時,瓶內含氧量亦由原先的約20%~21%降至5%~7%。解決變形的幾種方法。
鑒于塑料瓶變形是一個普遍現象,塑料瓶生産廠家有必要與農藥廠家一起攜手合作,探討和努力解決這一難題。
一、克服因熱灌裝導致變形的方法。很簡單也很直接,盡可能以常溫灌裝。爲達到此目的,農藥廠家在無法降低反應釜溫度時,應采取或延長循環傳輸管道或增加冷卻裝置加以克服。若這些方法均無法實現,則應在農藥灌裝入塑料瓶內後,待其冷卻至常溫時再行封口加蓋。
二、因互溶、失重導致的變形的解決方法。主要的方法是根據乳油農藥中不同的溶劑,選用不同的有針對性阻隔效果材質的塑料瓶,並在選用之前以相容性試驗加以確認。
一般而言,液體農藥之水劑、懸浮劑變形的情況較少,普通材質塑料瓶已全能勝任。
乳油農藥因其所含溶劑多具侵蝕性,故在我國新頒布並已在2001年3月1日起實施的《農藥乳油包裝》中特別明確應使用玻璃瓶、高密度聚乙烯氟化瓶和等效的其它材質的瓶(袋)等來包裝。
应该讲,聚酯瓶(PET)对一些乳油农药使用的溶剂亦有良好的阻隔效果,但PET因其易吸收环境中的水分,进而导致农药水分、分解乃至失效这一先天不足,在国 际上被限制使用。
阻隔瓶效果而言,玻璃瓶、鋁瓶、多層共擠瓶(內層爲尼龍或聚乙烯醇)和氟化瓶均有良好表現。但相對而言,玻璃瓶因其易破損而導致汙染的致命弱點而應用日趨減少。鋁瓶則成本較高。性價比而言,徐州玻璃瓶生産廠家多層瓶不及氟化瓶;效果而言,100毫升及以下的多層瓶優于氟化瓶,但規格越大,氟化瓶競爭力越強。
由于多层瓶内层选用尼龙还是聚乙烯醇要取决于农药中溶剂的种类,氟化瓶内壁为聚四乙烯(塑料王)等氟塑料层,成分非常复杂,故在选用这两种阻隔瓶时,须进行产品的相容性试验,以确认阻隔效果。三、因氧化産生負壓導致變形的解决方法。
农药厂家而言,可考虑更换溶剂或乳化剂,控制原料的杂质含量以提高纯度降低氧化可能性。同时,可以仿效国 际公司,在农药灌装时充氮,以降低存留空气之氧含量,达到稳定农药成分和避免氧化反应的双重目的。
塑料瓶生产厂商而言,可在设备和模具许可的情况下,增加瓶子克重以提高瓶体抗变形强度。在克重增加已至极 限而仍未解决问题时,应考虑开发带加强筋的新瓶来解决问题,但此种方式需要开发新的模具和花费一 定的时间,生产商须有相当的投入和承担不小的风险(当瓶形不为用户接受时)。