Monousobicchieri per bevande in plastica, contenitori ampiamente utilizzati nella vita quotidiana, presentano problemi di deformazione che incidono direttamente sulla loro sicurezza e praticità. Comprendere le condizioni in cui si verifica la deformazione è fondamentale per la corretta selezione e utilizzo dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta. Dalle proprietà dei materiali e dai principi fisici agli scenari applicativi reali, i fattori che portano alla deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta sono molteplici. Di seguito verranno analizzate nel dettaglio diverse situazioni specifiche.
I. Deformazione causata da ambienti-ad alta temperatura
1.1 Differenze nella resistenza al calore dei materiali
Monousobicchieri per bevande in plasticasono costituiti principalmente da materie plastiche termoplastiche come polistirene (PS), polipropilene (PP) e polietilene tereftalato (PET). Questi materiali presentano differenze significative nella resistenza al calore.
Le tazze in polistirene (PS) hanno una resistenza al calore relativamente scarsa, con un intervallo di temperature di utilizzo a lungo termine di 0-70 gradi e la deformazione avviene a 60-80 gradi. La temperatura di distorsione termica del PS è di 70-90 gradi (0,45 MPa) e la temperatura di transizione vetrosa è di 80-105 gradi. Tuttavia, a causa della sua fragilità, nella pratica viene utilizzato raramente in ambienti ad alta temperatura. In ambienti ad alta temperatura, le coppe in PS potrebbero subire un rammollimento e il collasso delle pareti della coppetta, un rigonfiamento del fondo della coppetta o una torsione e deformazione generale.
Le tazze in polipropilene (PP) hanno una migliore resistenza al calore e possono essere utilizzate a temperature superiori a 100 gradi, raggiungendo i 120 gradi sotto carico leggero. La temperatura massima di utilizzo continuo senza carico può raggiungere i 120 gradi, mentre la temperatura di utilizzo a breve-termine può raggiungere i 150 gradi. La temperatura di distorsione termica del PP è di 60-100 gradi (1,82 MPa) e può superare i 100 gradi con un carico di 0,45 MPa. Il punto di fusione del PP arriva fino a 167 gradi e la temperatura di transizione vetrosa è compresa tra -10 gradi e -20 gradi, il che rende le dimensioni strutturali delle tazze in PP relativamente stabili nell'intervallo di temperature dalla temperatura ambiente alla temperatura dell'acqua bollente.
Le tazze in polietilene tereftalato (PET) hanno una scarsa resistenza al calore e possono resistere solo a temperature di circa 70 gradi; il superamento di questa temperatura porta facilmente alla deformazione. La temperatura di transizione vetrosa del PET è 67-81 gradi e il suo punto di fusione è 244-260 gradi. Tuttavia, a causa della temperatura di transizione vetrosa relativamente bassa, è soggetto a deformazione a contatto con liquidi ad alta temperatura.
1.2 Manifestazioni specifiche di deformazione termica
La deformazione del monousobicchieri per bevande in plasticacausato dalle alte temperature si manifesta in vari modi, tra cui principalmente:
Ammorbidimento e collasso delle pareti della tazza: quando la temperatura supera la temperatura di transizione vetrosa del materiale, la mobilità delle catene molecolari plastiche aumenta e il materiale inizia ad ammorbidirsi. A questo punto, la parete della tazza non può più sopportare il proprio peso e la pressione del liquido al suo interno, provocando il collasso verso l'interno. Soprattutto con le tazze in PS e PET, quando contengono liquidi superiori a 70 gradi, le pareti della tazza si ammorbidiranno notevolmente e una leggera pressione con la mano rivelerà una deformazione significativa.
- Deformazione rigonfiamento del fondo della tazza:Le alte temperature provocano la dilatazione del materiale del fondo della tazza. Se il fondo della tazza non è progettato correttamente o la resistenza al calore del materiale è insufficiente, il fondo della tazza si gonfierà verso l'alto. Questa deformazione non solo influisce sulla stabilità della tazza ma può anche portare alla fuoriuscita di liquidi. Nell'uso pratico, quando le tazze PS contengono acqua calda a una temperatura superiore a 80 gradi, il fondo spesso mostra un rigonfiamento significativo.
- Deformazione torsionale complessiva:Quando diverse parti della tazza vengono riscaldate in modo non uniforme, si verificano diversi gradi di espansione, portando a una deformazione torsionale complessiva. Ciò è comune quando la tazza è parzialmente immersa in acqua calda o riscaldata in modo non uniforme in un forno a microonde.
- Crepe e rotture:Se la temperatura cambia rapidamente o supera la temperatura limite del materiale, la tazza di plastica potrebbe incrinarsi o rompersi. Soprattutto durante l'uso alternato di liquidi caldi e freddi, lo stress termico può causare la formazione di crepe all'interno del materiale, portando infine alla rottura della tazza.
1.3 Standard per i test di deformazione ad alta-temperatura
Secondo gli standard pertinenti, il test di resistenza al calore per bicchieri per bevande in plastica usa e getta utilizza solitamente i seguenti metodi:
Test di resistenza allo shock termico: secondo lo standard ISO 22088-3, un test di cicli di temperatura (da -20 gradi a 100 gradi) viene eseguito per almeno 50 cicli e osservato per eventuali crepe.
Test della temperatura di utilizzo effettivo: la tazza viene riempita con liquido a una temperatura specifica (solitamente 80 gradi o 95 gradi) e mantenuta per un certo periodo (ad esempio 30 minuti), osservando eventuali deformazioni, perdite, ecc.
II. Deformazione causata da un ambiente-a bassa temperatura
2.1 Caratteristiche di fragilità dei materiali a bassa-temperatura
Gli ambienti a bassa-temperatura influiscono in modo significativo sulle proprietà meccaniche dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta, rendendoli fragili e soggetti a crepe o rotture sotto stress. Diversi materiali plastici hanno diverse temperature di transizione vetrosa e proprietà a bassa-temperatura.
Il polistirene (PS) mostra una notevole fragilità alle basse temperature, con una temperatura fragile di circa -30 gradi. Il PS stesso è un materiale duro e fragile, privo di duttilità e si rompe vicino al punto di snervamento durante lo stiramento. In ambienti a bassa temperatura, la fragilità del PS è ancora più pronunciata e potrebbe rompersi o addirittura frantumarsi con un leggero impatto.
Il polipropilene (PP) ha una temperatura di transizione vetrosa compresa tra -10 gradi e 0 gradi e diventa fragile come il vetro a temperature di refrigerazione. Quando la temperatura si avvicina al punto critico di infragilimento, la tenacità del PP diminuisce significativamente, trasformandosi da plastica morbida a plastica fragile. Questo è il motivo per cui le bottiglie di plastica PP tendono a rompersi dopo la refrigerazione.
Anche il polietilene tereftalato (PET) diventa fragile alle basse temperature. Il PET ordinario è estremamente soggetto a fratture fragili in condizioni di congelamento a bassa-temperatura e non è adatto per la conservazione a lungo-termine a bassa-temperatura. Sebbene la temperatura teorica di transizione vetrosa del PET sia di 67-81 gradi, la sua tenacità diminuisce significativamente in ambienti a bassa temperatura, soprattutto se sottoposto a impatti esterni, rendendolo soggetto a fessurazioni.
2.2 Manifestazioni di deformazione a bassa-temperatura
La deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta dovuta alle basse temperature si manifesta principalmente come:
Fessure fragili: le basse temperature indeboliscono il movimento delle catene molecolari della plastica, riducendo la tenacità del materiale e aumentandone la fragilità. Se sottoposte a forze esterne, come manipolazione, posizionamento o lievi collisioni, le coppe tendono a rompersi. Questa rottura di solito si verifica all'improvviso senza evidenti segnali di allarme.
Frattura da concentrazione di stress: nelle parti deboli della coppa, come il bordo, il fondo o le connessioni della parete della coppa, le basse temperature esacerbano la concentrazione di stress, rendendo queste aree più suscettibili alla frattura. Soprattutto quando impilate, le tazze inferiori sopportano il peso delle tazze superiori, rendendole più soggette a rompersi alle basse temperature.
Deformazione da ritiro a freddo: le basse temperature provocano il restringimento dei materiali plastici. Se il restringimento non è uniforme, si genererà uno stress interno che porterà alla deformazione della coppa. Questa deformazione può manifestarsi come restringimento del bordo, flessione del corpo o cambiamento generale della forma.
Formazione di microfessure: sebbene non direttamente osservabili a occhio nudo, possono formarsi minuscole fessure all'interno del bicchiere di plastica in ambienti a bassa-temperatura. Queste microfessurazioni possono espandersi durante l'uso successivo, soprattutto durante gli sbalzi di temperatura o se sottoposte a stress, portando alla rottura della tazza.
2.3 Fattori che influenzano gli ambienti-a bassa temperatura
Ambiente di refrigerazione (0-10 gradi):Alle temperature di refrigerazione, la tenacità delle tazze in PP diminuisce significativamente. Secondo osservazioni sperimentali, le bottiglie di plastica PP diventano particolarmente fragili dopo la refrigerazione e possono rompersi con una sola goccia. Questo perché la temperatura di refrigerazione è vicina alla temperatura di transizione vetrosa del PP, facendolo trasformare da plastica morbida a plastica fragile.
Ambiente gelido (sotto i -18 gradi):Negli ambienti gelidi, tutti i tipi di bicchieri per bevande in plastica usa e getta diventano più fragili. Le tazze in PET sono soggette a fratture fragili a -18 gradi, soprattutto se riempite di liquido e congelate. A causa dell'espansione del liquido durante il congelamento, le tazze hanno maggiori probabilità di rompersi.
Tasso di variazione della temperatura:I rapidi cambiamenti di temperatura sono più pericolosi delle basse temperature costanti. Quando una tazza viene spostata improvvisamente da un ambiente a bassa-temperatura a un ambiente ad alta-temperatura o viceversa, si genera uno stress termico che porta alla rottura del materiale. Questo fenomeno è particolarmente evidente quando l'acqua calda viene versata immediatamente nella tazza dopo la refrigerazione.
Forza esterna:Negli ambienti a bassa-temperatura, la capacità di carico-dei bicchieri in plastica diminuisce. Anche la manipolazione e il posizionamento normali possono causare la rottura delle coppe. Soprattutto quando impilati, la pressione sulla tazza inferiore, soprattutto a basse temperature, ha maggiori probabilità di provocarne la rottura.
III. Deformazione causata dal carico-del peso del cuscinetto
3.1 Progettazione strutturale e capacità di carico-portante
Il design strutturale dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta si concentra principalmente sul contenimento dei liquidi piuttosto che sul sostegno del peso esterno; pertanto, la loro capacità di carico-è limitata. Secondo lo standard nazionale GB18006.1, il carico standard per i bicchieri di plastica usa e getta è di 3 chilogrammi, il che significa che quando un peso di 3 chilogrammi viene posizionato sulla tazza, la variazione di altezza della tazza entro un minuto non deve superare il 5% della sua altezza originale.
Tuttavia, le attuali ricerche di mercato mostrano un tasso di successo basso per le prestazioni di carico-dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta. Un'ispezione a sorpresa da parte dell'Ufficio municipale di supervisione della qualità di Shanghai ha rilevato che solo 2 su 6 diverse marche e modelli di bicchieri per bevande in plastica usa e getta potevano sopportare un carico di 3 chilogrammi, con un tasso di guasto pari al 66,7%. Ciò indica che la capacità di carico effettiva-della maggior parte dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta è inferiore ai requisiti standard.
La capacità di carico-di una tazza è strettamente correlata alla sua progettazione strutturale. Lo spessore della parete della tazza è un fattore importante che influisce sulla capacità di carico-; l'ispessimento della parete della tazza può migliorare significativamente la resistenza alla compressione. Ad esempio, le coppe aeronautiche dal design ispessito possono sopportare circa 5 chilogrammi di pressione verticale senza deformarsi. Alcune tazze appositamente progettate, come quelle con sistema di supporto triangolare, possono sopportare anche 50 chilogrammi di pressione senza rompersi.
Importante è anche la struttura rinforzata del bordo della tazza. Il design ad anello ispessito da 0,8 mm- sul bordo può bloccare la struttura complessiva come un anello di rinforzo in acciaio, migliorando la stabilità della coppetta. Anche l'angolo di inclinazione del corpo della tazza influisce sulla capacità di carico-; un angolo di inclinazione ottimale di 15 gradi può formare un sistema di supporto triangolare, disperdendo efficacemente la pressione. Il design dello strato antiscivolo sul fondo della tazza contrasta la pressione di impilamento attraverso l'attrito, migliorando la stabilità.
3.2 Manifestazioni di deformazione del carico-del cuscinetto
La deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta causata dal peso del carico-si manifesta principalmente come:
Rientro inferiore:Quando il peso del carico-supera la capacità della tazza, sul fondo della tazza apparirà una rientranza evidente. Questa rientranza può essere localizzata o interessare l'intero fondo della tazza. Il grado di rientranza dipende dall'entità e dalla durata del peso del carico-portante.
Piegatura della parete della tazza:Sotto pressione verticale, la parete della tazza si piegherà verso l'interno. Se la parete della coppetta è troppo sottile o la resistenza del materiale è insufficiente, la parete della coppetta potrebbe presentare rughe significative o deformazioni permanenti.
Appiattimento complessivo:Quando il carico è troppo pesante, la tazza potrebbe appiattirsi completamente. In particolare, alcune coppe realizzate con materiali più morbidi possono appiattirsi completamente e perdere la loro funzionalità se sottoposte ad un peso superiore a 3 kg.
Danni strutturali:In casi estremi, un carico eccessivo può causare danni strutturali alla tazza, come la caduta del fondo, la rottura della parete della tazza o la rottura del bordo. Questo danno è solitamente irreversibile.
3.3 Fattori che influenzano la capacità di carico-portante
Tipo di materiale:Materiali diversi hanno resistenze meccaniche significativamente diverse. Il materiale PP ha una resistenza alla compressione maggiore rispetto al PS. Il materiale PP migliorato di terza-generazione, attraverso la riorganizzazione della struttura molecolare, aumenta la resistenza alla compressione del 40% riducendo allo stesso tempo lo spessore della parete della tazza del 15%. Sebbene il materiale PS abbia una durezza maggiore, è fragile e soggetto a fratture fragili sotto carico.
Processo di produzione:Anche il processo di produzione della coppa influisce sulla sua capacità di carico-. Le coppe stampate a iniezione- sono generalmente più resistenti delle coppe termoformate. La precisione dello stampo, la velocità di raffreddamento e la distribuzione del materiale influiscono tutti sulla resistenza del prodotto finale.
Metodo d'uso:La capacità di carico-della coppetta dipende anche dal metodo di utilizzo. Se il peso è distribuito uniformemente, la capacità di carico-della tazza aumenterà; se il peso è concentrato in un punto, è facile che si verifichi una concentrazione dello stress, con conseguenti danni locali.
Condizioni ambientali: anche la temperatura influisce sulla capacità di carico-. A temperature elevate, i materiali plastici si ammorbidiscono e la capacità di carico-diminuisce; a basse temperature il materiale diventa fragile e, sebbene la durezza possa aumentare, la tenacità diminuisce, rendendolo soggetto a fratture fragili.
IV. Deformazione causata dall'ambiente chimico
4.1 Meccanismi di corrosione chimica
L'impatto dell'ambiente chimico sui bicchieri per bevande in plastica usa e getta si ottiene principalmente attraverso la corrosione e la dissoluzione chimica. Diverse sostanze chimiche hanno diversi gradi di impatto sui materiali plastici; alcuni potrebbero causare un rammollimento del materiale, mentre altri potrebbero portare al rigonfiamento o allo scioglimento.
Ambienti acidi e alcalini:Sia gli ambienti acidi che quelli alcalini influiscono sulle prestazioni dei bicchieri in plastica. Le bevande acide (come succo di limone, bevande gassate) corrodono la superficie plastica, accelerando il rilascio di sostanze nocive; i liquidi alcalini (come acqua gassata, acqua saponata) distruggono le catene molecolari della plastica, rendendo la tazza fragile e soggetta a crepe. Gli studi hanno dimostrato che sia i valori di pH acidi che quelli alcalini della soluzione di contatto aumentano la degradazione superficiale della plastica, esacerbando potenzialmente il rilascio di microplastiche.
Influenza dei solventi organici:I solventi organici hanno un impatto più grave sui bicchieri di plastica. Gli esperimenti hanno dimostrato che quando i bicchieri di plastica usa e getta entrano in contatto con l'acetato di etile, si verifica una grave reazione di dissoluzione. Quando l'acetato di etile veniva versato in una tazza di PS, il liquido immediatamente schiumava ed emetteva un suono "sibilante", e il fondo della tazza scompariva immediatamente; nonostante la reazione non sia stata così violenta con le coppe in PP, il fondo è diventato molle dopo 40 minuti, mostrando una notevole curvatura fisica; quando un foglio di plastica schiumata incontrava acetato di etile, un foglio di 3 cm di spessore veniva bruciato in 2 secondi.
Sostanze oleose:Sebbene le sostanze oleose non dissolvano immediatamente la plastica come i solventi organici, il contatto a lungo-termine può portare al rigonfiamento della plastica, modificando le proprietà fisiche del materiale. Soprattutto in condizioni di temperatura elevata-, gli oli possono accelerare la lisciviazione degli additivi dalla plastica, influenzando la resistenza e la stabilità della tazza.
4.2 Manifestazioni di deformazione chimica
La deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta causata dall'ambiente chimico si manifesta principalmente come:
Corrosione superficiale:Il contatto a lungo termine-con sostanze chimiche può causare segni di corrosione sulla superficie della tazza, che appaiono come una superficie ruvida, perdita di lucentezza o comparsa di macchie. Questa corrosione è solitamente progressiva; inizialmente potrebbe non essere evidente, ma peggiora gradualmente nel tempo.
Deformazione da rigonfiamento:Alcune sostanze chimiche vengono assorbite dalle molecole della plastica, provocando il rigonfiamento del materiale. Il gonfiore modifica le dimensioni e la forma della coppa, portando potenzialmente a un'apertura più ampia, a pareti della coppa più spesse o a una deformazione generale.
Deformazione di ammorbidimento:Le sostanze chimiche possono danneggiare la struttura molecolare della plastica, provocando l'ammorbidimento del materiale. Le coppe ammorbidite possono deformarsi sotto la normale pressione di utilizzo, come il collasso della parete della coppetta o la rientranza del fondo della coppetta.
Danno da dissoluzione:In casi estremi, solventi forti possono causare la dissoluzione parziale o completa dei bicchieri di plastica. Ad esempio, la dissoluzione istantanea delle coppe in PS a contatto con l'acetato di etile è un tipico esempio di danno da dissoluzione chimica.
4.3 Rischi chimici nell'uso quotidiano
Nella vita quotidiana, i bicchieri per bevande in plastica usa e getta entrano spesso in contatto con sostanze chimiche, richiedendo particolare attenzione:
Scenari di alimenti e bevande: la reazione tra il vino da cucina e l'aceto utilizzato in cucina produce acetato di etile. Sebbene la concentrazione non sia elevata, il contatto a lungo-termine potrebbe incidere sui bicchieri di plastica. Soprattutto quando si confezionano alimenti contenenti molto liquido, gli acidi organici e gli oli presenti nel liquido possono causare la deformazione della tazza.
Pulizia e disinfezione: l'uso di detergenti contenenti alcol, candeggina, ecc. per pulire i bicchieri in plastica può causare danni ai bicchieri. I disinfettanti ad alta-concentrazione, in particolare, possono causare corrosione superficiale o degrado delle proprietà dei materiali.
Usi speciali: se i bicchieri per bevande in plastica usa e getta vengono utilizzati per contenere liquidi non-alimentari, come medicinali, cosmetici, detergenti, ecc., è necessario considerare la compatibilità chimica. Questi liquidi possono contenere componenti chimici dannosi per la plastica.
V. Deformazione causata dalla radiazione ultravioletta
5.1 Meccanismo di fotoinvecchiamento
La radiazione ultravioletta è un fattore importante che causa l'invecchiamento e la deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta. L'effetto della radiazione ultravioletta (lunghezza d'onda 200-400 nm) sui materiali plastici si ottiene principalmente attraverso due meccanismi: degradazione foto-ossidativa e reticolazione fotoindotta.
- Degradazione foto-ossidativa:La radiazione ultravioletta ha un'energia estremamente elevata e può rompere direttamente i legami chimici come C-C e C-H nelle catene molecolari plastiche, generando radicali liberi. Questi radicali liberi si combinano rapidamente con l'ossigeno per formare radicali perossidici (ROO•), che generano ulteriormente idroperossidi (ROOH). Gli idroperossidi si decompongono alla luce o al calore, provocando la scissione della catena e generando nuovi doppi legami e gruppi carbonilici. Queste strutture coniugate assorbono la luce visibile, facendo ingiallire il materiale.
- Reticolazione foto-indotta:In alcuni casi, le radiazioni ultraviolette possono causare la formazione di nuovi legami chimici tra le molecole di plastica, portando alla reticolazione delle catene molecolari. Questa reticolazione aumenta la durezza del materiale, ma allo stesso tempo ne riduce la tenacità, rendendo il materiale fragile. Gli studi dimostrano che la luce ultravioletta con lunghezze d'onda comprese tra 290 e 320 nm è la più dannosa per il PET, che risulta essere la principale gamma di lunghezze d'onda della luce ultravioletta proveniente dal sole che raggiunge la superficie terrestre.
5.2 Deformazione causata dalla radiazione ultravioletta
La deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta causata dalle radiazioni ultraviolette si manifesta principalmente come:Profilo Aziendale
- Ingiallimento:Questa è la manifestazione più intuitiva. Con l'esposizione prolungata alla luce ultravioletta, i bicchieri di plastica diventano gradualmente gialli, compromettendone l'aspetto. Il grado di ingiallimento è legato all'intensità della luce ultravioletta e al tempo di esposizione.
- Spolveratura della superficie:Le radiazioni ultraviolette provocano la rottura delle catene molecolari sulla superficie plastica, formando sostanze polverose fini. Questo fenomeno crea uno strato di "polvere bianca" sulla superficie della tazza, che può essere rimosso con una mano.
- Fragilità e deformazione:Il fotoinvecchiamento riduce le proprietà meccaniche dei materiali plastici, in particolare riducendo la tenacità e aumentando la fragilità. Se sottoposte a forze esterne, le tazze invecchiate sono più soggette a incrinarsi o rompersi.
- Proprietà meccaniche ridotte:La radiazione ultravioletta a lungo-termine porta a una significativa diminuzione della resistenza alla trazione, alla flessione e ad altre proprietà meccaniche della plastica. Gli esperimenti dimostrano che dopo 500 ore di esposizione a un'intensità di radiazione UV di 0,75 W/m² e una lunghezza d'onda di 340 nm, la resistenza agli urti dei bicchieri di plastica è significativamente ridotta.
5.3 Fattori che influenzano la radiazione ultravioletta
- Tempo di esposizione:L'effetto cumulativo delle radiazioni ultraviolette è significativo; più lungo è il tempo di esposizione, maggiore sarà il danno alle coppe. Le tazze utilizzate all'aperto o conservate alla luce diretta del sole per periodi prolungati invecchieranno più velocemente.
- Intensità ultravioletta:L'intensità della radiazione ultravioletta varia a seconda delle regioni e delle stagioni. Nelle regioni tropicali o durante l'estate, l'intensità dei raggi ultravioletti è elevata e il tasso di invecchiamento delle coppe accelera.
- Tipo materiale:Diversi materiali plastici hanno sensibilità diverse alla luce ultravioletta. PS e PP sono più sensibili alla luce ultravioletta e soggetti al fotoinvecchiamento; Il PET ha una fotostabilità relativamente buona, ma si degrada anche sotto l'azione combinata dell'alta temperatura e della luce ultravioletta.
- Fattori di temperatura:Le alte temperature accelerano l’effetto dannoso della luce ultravioletta sulla plastica. Negli ambienti ad alta-temperatura, la radiazione ultravioletta intensifica il movimento delle catene molecolari della plastica, rendendole più suscettibili alle reazioni di rottura e ossidazione.
Ⅵ. Altri fattori che causano la deformazione
6.1 Fenomeno del rilassamento da stress
Il rilassamento dello stress si riferisce al fenomeno in cui lo stress in un materiale diminuisce gradualmente nel tempo sotto tensione costante. Per i bicchieri per bevande in plastica usa e getta, l'esposizione prolungata a determinate sollecitazioni (come la pressione derivante dall'impilamento) può portare allo scorrimento e al rilassamento da stress del materiale.
Nell'uso pratico, i bicchieri per bevande in plastica usa e getta impilati sopportano il peso dei bicchieri sopra di loro. Con il passare del tempo le coppe inferiori subiranno una lenta deformazione, che potrebbe essere permanente. Questo fenomeno di rilassamento da stress è particolarmente evidente negli ambienti ad alta-temperatura.
6.2 Difetti di fabbricazione
Anche i difetti nel processo di produzione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta possono portare a deformazioni durante l'uso:
Spessore delle pareti non uniforme: se la tazza ha una distribuzione non uniforme dello spessore delle pareti durante lo stampaggio a iniezione o la termoformatura, i punti deboli tendono a deformarsi o a rompersi durante l'uso.
Stress interno: se lo stress interno generato durante il processo di produzione non viene completamente rilasciato, la coppetta potrebbe deformarsi o rompersi durante l'uso. I cambiamenti di temperatura possono esacerbare questa deformazione.
Difetti dei materiali: l'utilizzo di materiali riciclati o materie prime di bassa-qualità può portare a prestazioni instabili delle coppe e renderle soggette a deformazione.
6.3 Uso e conservazione impropri
Uso improprio: l'utilizzo di bicchieri per bevande in plastica usa e getta per contenere liquidi che superano l'intervallo di resistenza alla temperatura, il riscaldamento di bicchieri non idonei in un forno a microonde o l'utilizzo di bicchieri per sostenere un peso superiore alla loro capacità prevista possono portare alla deformazione.
Conservazione non corretta: l'impilamento troppo alto può causare una pressione eccessiva sulle coppe inferiori; la conservazione in un ambiente umido può portare al degrado del materiale; e la conservazione con oggetti appuntiti può causare graffi, creando punti di concentrazione dello stress.
Uso ripetuto: i bicchieri per bevande in plastica usa e getta sono progettati per uso singolo. L'uso ripetuto accelera l'invecchiamento del materiale, con conseguente riduzione delle prestazioni e maggiore suscettibilità alla deformazione.
La deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta è il risultato degli effetti combinati di più fattori, tra cui principalmente gli effetti della temperatura (ammorbidimento ad alta-temperatura e infragilimento a bassa-temperatura), peso del carico-portante (deformazione dovuta al superamento del carico di progetto), ambiente chimico (corrosione acida-base e dissoluzione del solvente), radiazione ultravioletta (fotoinvecchiamento che porta a un degrado delle prestazioni) e uso e conservazione impropri.
I diversi materiali dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta hanno una sensibilità diversa a vari fattori di deformazione: il materiale PP ha una migliore resistenza al calore e resistenza meccanica, adatto per bevande calde; Il materiale PS è poco costoso ma ha una scarsa resistenza al calore ed è soggetto a fratture fragili; Il materiale PET ha un'elevata trasparenza ma scarsa resistenza al calore e tenacità alle basse-temperature. Per ridurre il problema della deformazione dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta, si consiglia ai consumatori di scegliere prodotti che soddisfino gli standard nazionali e siano realizzati con materiali idonei al momento dell'acquisto. Dovrebbero inoltre prestare attenzione al controllo della temperatura durante l'uso, evitare il contatto con sostanze chimiche dannose e conservare correttamente le tazze. Allo stesso tempo, i produttori dovrebbero migliorare la qualità dei prodotti, aderire rigorosamente agli standard pertinenti e ridurre il verificarsi di problemi di deformazione alla fonte. Solo attraverso gli sforzi congiunti di consumatori e produttori è possibile garantire la sicurezza e l'affidabilità dei bicchieri per bevande in plastica usa e getta durante l'uso.
