Nguyên nhân khiến cốc uống nước bằng nhựa dễ uốn cong?

dùng một lầncốc uống nước bằng nhựa, thùng chứa được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày, có vấn đề về biến dạng ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và tiện lợi của chúng. Hiểu được các điều kiện xảy ra biến dạng là rất quan trọng để lựa chọn và sử dụng đúng cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần. Từ đặc tính vật liệu và nguyên lý vật lý đến các tình huống ứng dụng thực tế, các yếu tố dẫn đến biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần rất đa dạng. Sau đây sẽ phân tích chi tiết các tình huống cụ thể khác nhau.

dùng một lầncốc uống nước bằng nhựachủ yếu được làm bằng nhựa nhiệt dẻo như polystyrene (PS), polypropylen (PP) và polyethene terephthalate (PET). Những vật liệu này có sự khác biệt đáng kể về khả năng chịu nhiệt.
Cốc Polystyrene (PS) có khả năng chịu nhiệt tương đối kém,-có phạm vi nhiệt độ sử dụng lâu dài là 0-70 độ và biến dạng xảy ra ở 60-80 độ. Nhiệt độ biến dạng nhiệt của PS là 70-90 độ (0,45MPa) và nhiệt độ chuyển thủy tinh là 80-105 độ. Tuy nhiên, do tính giòn nên nó hiếm khi được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao trong thực tế. Trong môi trường nhiệt độ cao, cốc PS có thể bị mềm và xẹp thành cốc, phồng lên ở đáy cốc hoặc bị xoắn và biến dạng tổng thể.

Cốc Polypropylen (PP) có khả năng chịu nhiệt tốt hơn và có thể sử dụng ở nhiệt độ trên 100 độ, đạt 120 độ khi chịu tải nhẹ. Nhiệt độ sử dụng liên tục tối đa khi không tải có thể đạt tới 120 độ và nhiệt độ sử dụng ngắn hạn-có thể đạt tới 150 độ. Nhiệt độ biến dạng nhiệt của PP là 60-100 độ (1,82MPa) và có thể vượt quá 100 độ dưới tải 0,45MPa. Điểm nóng chảy của PP cao tới 167 độ và nhiệt độ chuyển thủy tinh nằm trong khoảng từ -10 độ đến -20 độ, điều này làm cho kích thước cấu trúc của cốc PP tương đối ổn định trong khoảng nhiệt độ từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ nước sôi.

Cốc polyethene terephthalate (PET) có khả năng chịu nhiệt kém và chỉ chịu được nhiệt độ khoảng 70 độ; vượt quá nhiệt độ này dễ dẫn đến biến dạng. Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của PET là 67-81 độ và điểm nóng chảy của nó là 244-260 độ. Tuy nhiên, do nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh tương đối thấp nên nó dễ bị biến dạng khi tiếp xúc với chất lỏng ở nhiệt độ cao.

Sự biến dạng của dùng một lầncốc uống nước bằng nhựado nhiệt độ cao gây ra biểu hiện theo nhiều cách khác nhau, chủ yếu bao gồm:

Làm mềm và xẹp thành cốc: Khi nhiệt độ vượt quá nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của vật liệu, độ linh động của chuỗi phân tử nhựa tăng lên và vật liệu bắt đầu mềm đi. Lúc này, thành cốc không thể chịu được trọng lượng của bản thân và áp suất của chất lỏng bên trong, dẫn đến sụp đổ vào trong. Đặc biệt với cốc PS và PET, khi chứa chất lỏng ở nhiệt độ trên 70 độ, thành cốc sẽ mềm đi rõ rệt, dùng tay ấn nhẹ sẽ thấy biến dạng đáng kể.

Biến dạng phồng đáy cốc:Nhiệt độ cao khiến vật liệu đáy cốc giãn nở. Nếu đáy cốc được thiết kế không đúng cách hoặc khả năng chịu nhiệt của vật liệu không đủ, đáy cốc sẽ phồng lên trên. Biến dạng này không chỉ ảnh hưởng đến độ ổn định của cốc mà còn có thể dẫn đến đổ chất lỏng. Trong sử dụng thực tế, khi cốc PS chứa nước nóng trên 80 độ, đáy thường có độ phồng đáng kể.
Biến dạng xoắn tổng thể:Khi các phần khác nhau của cốc được làm nóng không đều, sẽ xảy ra mức độ giãn nở khác nhau, dẫn đến biến dạng xoắn tổng thể. Điều này thường xảy ra khi cốc được ngâm một phần trong nước nóng hoặc đun nóng không đều trong lò vi sóng.
Nứt, gãy:Nếu nhiệt độ thay đổi nhanh hoặc vượt quá nhiệt độ giới hạn của vật liệu, cốc nhựa có thể bị nứt hoặc vỡ. Đặc biệt là trong quá trình sử dụng luân phiên chất lỏng nóng và lạnh, ứng suất nhiệt có thể gây ra các vết nứt hình thành bên trong vật liệu, cuối cùng dẫn đến hỏng cốc.

Theo các tiêu chuẩn liên quan, việc kiểm tra khả năng chịu nhiệt của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần thường sử dụng các phương pháp sau:

clear plastic cups.jpg

Kiểm tra nhiệt độ biến dạng nhiệt: Theo tiêu chuẩn ASTM D648 hoặc ISO 75, dưới tải trọng 1,82 MPa, nhiệt độ được tăng lên với tốc độ 2 độ/phút. Nhiệt độ tại đó mẫu biến dạng 0,25 mm là nhiệt độ biến dạng nhiệt. Phạm vi nhiệt độ biến dạng nhiệt của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần thường nằm trong khoảng 60-120 độ. Xác định điểm làm mềm Vicat: Theo tiêu chuẩn ISO 306, nhiệt độ tại đó vật liệu đạt đến biến dạng quy định dưới áp suất cụ thể được đo ở tốc độ gia nhiệt 50 độ/giờ. Điểm làm mềm Vicat của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần điển hình là từ 80-100 độ.

Thử nghiệm khả năng chống sốc nhiệt: Theo tiêu chuẩn ISO 22088-3, thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ (-20 độ đến 100 độ) được thực hiện trong ít nhất 50 chu kỳ và quan sát các vết nứt.
Kiểm tra nhiệt độ sử dụng thực tế: Cốc được đổ đầy chất lỏng ở nhiệt độ xác định (thường là 80 độ hoặc 95 độ) và giữ trong một khoảng thời gian nhất định (ví dụ: 30 phút), quan sát xem có biến dạng, rò rỉ, v.v.

Môi trường có nhiệt độ-thấp ảnh hưởng đáng kể đến tính chất cơ học của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần, khiến chúng trở nên giòn và dễ bị nứt hoặc vỡ khi bị căng. Các vật liệu nhựa khác nhau có nhiệt độ chuyển thủy tinh khác nhau và đặc tính nhiệt độ-thấp khác nhau.

Polystyrene (PS) thể hiện độ giòn đáng kể ở nhiệt độ thấp, với nhiệt độ giòn khoảng -30 độ. Bản thân PS là một vật liệu cứng, giòn, thiếu độ dẻo và nó bị gãy ở gần điểm chảy dẻo trong quá trình kéo căng. Trong môi trường nhiệt độ thấp, độ giòn của PS càng rõ rệt hơn, có thể bị nứt, thậm chí vỡ vụn khi va chạm nhẹ.

Polypropylene (PP) có nhiệt độ chuyển thủy tinh từ -10 độ đến 0 độ và trở nên giòn như thủy tinh ở nhiệt độ lạnh. Khi nhiệt độ đạt đến điểm giòn tới hạn, độ dẻo dai của PP giảm đáng kể, chuyển từ nhựa mềm sang nhựa giòn. Đây là lý do tại sao chai nhựa PP dễ bị vỡ sau khi để lạnh.

Polyethylene terephthalate (PET) cũng trở nên giòn ở nhiệt độ thấp. PET thông thường rất dễ bị gãy giòn trong điều kiện-đóng băng ở nhiệt độ thấp và không thích hợp để bảo quản ở nhiệt độ-thấp-thấp trong thời gian dài. Mặc dù nhiệt độ chuyển thủy tinh lý thuyết của PET là 67{6}}81 độ nhưng độ dẻo dai của nó giảm đáng kể trong môi trường nhiệt độ thấp, đặc biệt khi chịu tác động từ bên ngoài khiến nó dễ bị nứt.

Sự biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần do nhiệt độ thấp chủ yếu biểu hiện như sau:
Nứt giòn: Nhiệt độ thấp làm suy yếu chuyển động của chuỗi phân tử nhựa, làm giảm độ dẻo dai của vật liệu và tăng độ giòn của vật liệu. Khi chịu tác động của ngoại lực như cầm, đặt hoặc va chạm nhẹ, cốc rất dễ bị nứt. Vết nứt này thường xảy ra đột ngột mà không có dấu hiệu cảnh báo rõ ràng.
Vết nứt tập trung ứng suất: Ở những phần yếu của cốc, chẳng hạn như vành, đáy hoặc các điểm nối của thành cốc, nhiệt độ thấp làm trầm trọng thêm sự tập trung ứng suất, khiến những khu vực này dễ bị gãy hơn. Đặc biệt khi xếp chồng lên nhau, các cốc phía dưới chịu trọng lượng của các cốc phía trên khiến chúng dễ bị nứt ở nhiệt độ thấp.
Biến dạng co rút lạnh: Nhiệt độ thấp khiến vật liệu nhựa bị co lại. Nếu độ co ngót không đều sẽ sinh ra ứng suất bên trong dẫn đến biến dạng cốc. Biến dạng này có thể biểu hiện như sự co rút của vành, uốn cong thân xe hoặc thay đổi hình dạng tổng thể.
Sự hình thành vết nứt nhỏ: Mặc dù không thể quan sát trực tiếp bằng mắt thường nhưng các vết nứt nhỏ có thể hình thành bên trong cốc nhựa ở môi trường có nhiệt độ-thấp. Những vết nứt nhỏ này có thể mở rộng trong quá trình sử dụng tiếp theo, đặc biệt là khi thay đổi nhiệt độ hoặc khi chịu áp lực, dẫn đến hỏng cốc.

Môi trường làm lạnh (0-10 độ):Ở nhiệt độ lạnh, độ dẻo dai của cốc PP giảm đáng kể. Theo quan sát thực nghiệm, chai nhựa PP trở nên đặc biệt giòn sau khi để lạnh và có thể vỡ chỉ sau một giọt. Điều này là do nhiệt độ làm lạnh gần với nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của PP, khiến nó chuyển từ nhựa mềm sang nhựa giòn.

Plastic Microwaveable Take-out Containers

Môi trường đông lạnh (dưới -18 độ):Trong môi trường đóng băng, tất cả các loại cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần đều trở nên dễ vỡ hơn. Cốc PET dễ bị gãy ở -18 độ, đặc biệt khi chứa đầy chất lỏng và đông lạnh. Do chất lỏng giãn nở khi đóng băng nên cốc dễ bị vỡ hơn.

Tốc độ thay đổi nhiệt độ:Thay đổi nhiệt độ nhanh chóng nguy hiểm hơn nhiệt độ thấp liên tục. Khi cốc được chuyển đột ngột từ môi trường có nhiệt độ-thấp sang môi trường có nhiệt độ-cao hoặc ngược lại, ứng suất nhiệt sẽ được tạo ra, dẫn đến nứt vật liệu. Hiện tượng này đặc biệt rõ ràng khi nước nóng được đổ ngay vào cốc sau khi để lạnh.

Ngoại lực:Trong môi trường có nhiệt độ-thấp, khả năng chịu tải-của cốc uống nước bằng nhựa giảm. Ngay cả việc xử lý và đặt bình thường cũng có thể làm cốc bị vỡ. Đặc biệt khi xếp chồng lên nhau, áp suất lên đáy cốc, nhất là ở nhiệt độ thấp, dễ gây vỡ cốc hơn.

Thiết kế cấu trúc của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần chủ yếu tập trung vào việc chứa chất lỏng hơn là chịu trọng lượng bên ngoài; do đó, khả năng chịu tải-của chúng bị hạn chế. Theo tiêu chuẩn quốc gia GB18006.1, tải trọng tiêu chuẩn của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần là 3 kg, nghĩa là khi đặt vật nặng 3 kg lên cốc, sự thay đổi chiều cao của cốc trong vòng một phút không được vượt quá 5% chiều cao ban đầu của nó.

Tuy nhiên, nghiên cứu thị trường thực tế cho thấy tỷ lệ vượt qua thấp đối với hiệu suất chịu tải-của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần. Một cuộc kiểm tra bất ngờ của Cục Giám sát Chất lượng Thành phố Thượng Hải cho thấy chỉ có 2 trong số 6 nhãn hiệu và mẫu cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần khác nhau có thể chịu được tải trọng 3 kg, dẫn đến tỷ lệ hỏng hóc lên tới 66,7%. Điều này cho thấy khả năng chịu tải thực tế-của hầu hết các cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần đều thấp hơn yêu cầu tiêu chuẩn.
Khả năng chịu tải-của cốc có liên quan chặt chẽ đến thiết kế cấu trúc của cốc. Độ dày thành cốc là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng chịu tải-; làm dày thành cốc có thể cải thiện đáng kể cường độ nén. Ví dụ, cốc hàng không có thiết kế dày có thể chịu được áp lực thẳng đứng khoảng 5 kg mà không bị biến dạng. Một số cốc được thiết kế đặc biệt, chẳng hạn như cốc có hệ thống đỡ hình tam giác, thậm chí có thể chịu được áp lực 50 kg mà không bị vỡ.

Cấu trúc gia cố của vành cốc cũng rất quan trọng. Thiết kế vòng dày 0,8 mm-ở vành cốc có thể khóa cấu trúc tổng thể giống như một vòng gia cố bằng thép, cải thiện độ ổn định của cốc. Góc nghiêng của thân cốc cũng ảnh hưởng đến khả năng chịu tải-; góc nghiêng tối ưu 15 độ có thể tạo thành hệ thống đỡ hình tam giác, phân tán áp lực hiệu quả. Thiết kế lớp chống trượt ở đáy cốc chống lại áp lực xếp chồng thông qua ma sát, cải thiện độ ổn định.

Sự biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần do trọng lượng-chịu tải chủ yếu biểu hiện như sau:

Vết lõm phía dưới:Khi trọng lượng-chịu tải vượt quá khả năng chịu đựng của cốc, một vết lõm đáng chú ý sẽ xuất hiện ở đáy cốc. Vết lõm này có thể cục bộ hoặc liên quan đến toàn bộ đáy cốc. Mức độ lõm phụ thuộc vào độ lớn và thời gian chịu tải-.
Uốn thành cốc:Dưới áp lực thẳng đứng, thành cốc sẽ uốn cong vào trong. Nếu thành cốc quá mỏng hoặc độ bền vật liệu không đủ, thành cốc có thể xuất hiện các nếp nhăn đáng kể hoặc biến dạng vĩnh viễn.
Làm phẳng tổng thể:Khi tải quá nặng, cốc có thể bị xẹp hoàn toàn. Đặc biệt, một số cốc làm bằng chất liệu mềm hơn có thể bị xẹp hoàn toàn và mất chức năng khi chịu trọng lượng lớn hơn 3 kg.
Thiệt hại về kết cấu:Trong trường hợp nghiêm trọng, tải quá mức có thể dẫn đến hư hỏng cấu trúc của cốc, chẳng hạn như đáy cốc rơi ra, nứt thành cốc hoặc rách vành. Thiệt hại này thường không thể khắc phục được.

Loại vật liệu:Các vật liệu khác nhau có độ bền cơ học khác nhau đáng kể. Chất liệu PP có độ bền nén cao hơn PS. Vật liệu PP cải tiến-thế hệ thứ ba, thông qua việc tái tổ chức cấu trúc phân tử, tăng cường độ nén lên 40% trong khi giảm độ dày thành cốc xuống 15%. Mặc dù vật liệu PS có độ cứng cao hơn nhưng nó giòn và dễ bị gãy khi chịu tải.

Quy trình sản xuất:Quá trình sản xuất cốc cũng ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của cốc. Cốc đúc-ép phun thường bền hơn cốc định hình nhiệt. Độ chính xác của khuôn, tốc độ làm mát và phân bổ vật liệu đều ảnh hưởng đến độ bền của sản phẩm cuối cùng.
Phương pháp sử dụng:Khả năng chịu tải-của cốc cũng liên quan đến phương pháp sử dụng. Nếu trọng lượng được phân bố đều thì khả năng chịu tải-của cốc sẽ tăng lên; nếu trọng lượng tập trung tại một điểm thì dễ gây ra hiện tượng tập trung ứng suất, dẫn đến hư hỏng cục bộ.
Điều kiện môi trường: Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến khả năng chịu tải. Ở nhiệt độ cao, vật liệu nhựa mềm ra và khả năng chịu tải-giảm; ở nhiệt độ thấp, vật liệu trở nên giòn và mặc dù độ cứng có thể tăng nhưng độ dẻo dai lại giảm, khiến vật liệu dễ bị gãy giòn.

Tác động của môi trường hóa học lên cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần chủ yếu đạt được thông qua sự ăn mòn và hòa tan hóa học. Các chất hóa học khác nhau có mức độ tác động khác nhau lên vật liệu nhựa; một số có thể làm vật liệu bị mềm, trong khi một số khác có thể dẫn đến sưng tấy hoặc hòa tan.

Môi trường axit và kiềm:Cả môi trường axit và kiềm đều ảnh hưởng đến hiệu suất của cốc uống nước bằng nhựa. Đồ uống có tính axit (như nước chanh, đồ uống có ga) ăn mòn bề mặt nhựa, đẩy nhanh quá trình giải phóng các chất có hại; chất lỏng có tính kiềm (như nước soda, nước xà phòng) phá vỡ chuỗi phân tử nhựa, khiến cốc trở nên giòn và dễ bị nứt. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cả giá trị pH axit và kiềm của dung dịch tiếp xúc đều làm tăng sự phân hủy bề mặt của nhựa, có khả năng làm trầm trọng thêm việc giải phóng vi nhựa.
Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ:Dung môi hữu cơ ảnh hưởng nặng nề hơn đến cốc uống nước bằng nhựa. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng khi cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần tiếp xúc với etyl axetat sẽ xảy ra phản ứng hòa tan nghiêm trọng. Khi đổ etyl axetat vào cốc PS, chất lỏng lập tức nổi bọt và phát ra tiếng "rít", đáy cốc lập tức biến mất; mặc dù phản ứng không mạnh bằng cốc PP nhưng đáy trở nên mềm sau 40 phút, cho thấy độ cong vật lý đáng kể; khi một tấm nhựa xốp gặp phải etyl axetat, tấm dày 3 cm sẽ bị đốt cháy trong 2 giây.

Chất nhờn:Mặc dù các chất nhờn không hòa tan nhựa ngay lập tức như dung môi hữu cơ, nhưng việc tiếp xúc lâu dài có thể dẫn đến hiện tượng phồng rộp nhựa, làm thay đổi tính chất vật lý của vật liệu. Đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ-cao, dầu có thể đẩy nhanh quá trình lọc chất phụ gia khỏi nhựa, ảnh hưởng đến độ bền và độ ổn định của cốc.

Sự biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần do môi trường hóa học gây ra chủ yếu biểu hiện như sau:

Ăn mòn bề mặt:Tiếp xúc lâu dài với các chất hóa học có thể dẫn đến các vết ăn mòn trên bề mặt cốc, xuất hiện dưới dạng bề mặt thô ráp, mất độ bóng hoặc xuất hiện các đốm. Sự ăn mòn này thường tiến triển dần dần; ban đầu nó có thể không rõ ràng, nhưng nó dần dần trở nên tồi tệ hơn theo thời gian.
Biến dạng sưng:Một số chất hóa học bị các phân tử nhựa hấp thụ làm cho vật liệu phồng lên. Sự sưng tấy làm thay đổi kích thước và hình dạng của cốc, có thể dẫn đến lỗ mở lớn hơn, thành cốc dày hơn hoặc biến dạng tổng thể.
Làm mềm biến dạng:Các chất hóa học có thể làm hỏng cấu trúc phân tử của nhựa, dẫn đến làm mềm vật liệu. Cốc đã làm mềm có thể bị biến dạng dưới áp lực sử dụng bình thường, chẳng hạn như thành cốc bị sập hoặc đáy cốc bị lõm.
Thiệt hại hòa tan:Trong trường hợp cực đoan, dung môi mạnh có thể làm tan một phần hoặc toàn bộ cốc uống nước bằng nhựa. Ví dụ, sự hòa tan tức thời của cốc PS khi tiếp xúc với etyl axetat là một ví dụ điển hình về hư hỏng do hòa tan hóa học.

Clear Food Storage Containers Disposable

Trong cuộc sống hàng ngày, cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần thường xuyên tiếp xúc với các chất hóa học, cần đặc biệt chú ý:

Tình huống thực phẩm và đồ uống: Phản ứng giữa rượu nấu ăn và giấm dùng trong nấu ăn tạo ra etyl axetat. Mặc dù nồng độ không cao nhưng việc tiếp xúc lâu dài-có thể ảnh hưởng đến cốc uống nước bằng nhựa. Đặc biệt khi đóng gói thực phẩm chứa nhiều chất lỏng, các axit hữu cơ và dầu trong chất lỏng có thể khiến cốc bị biến dạng.
Làm sạch và khử trùng: Việc sử dụng các chất tẩy rửa có chứa cồn, thuốc tẩy, v.v. để làm sạch cốc uống nước bằng nhựa có thể gây hư hỏng cốc. Đặc biệt,-chất khử trùng có nồng độ cao có thể gây ăn mòn bề mặt hoặc làm suy giảm đặc tính của vật liệu.
Các mục đích sử dụng đặc biệt: Nếu dùng cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần để đựng chất lỏng không phải thực phẩm, chẳng hạn như thuốc, mỹ phẩm, chất tẩy rửa, v.v., thì cần phải xem xét khả năng tương thích hóa học. Những chất lỏng này có thể chứa các thành phần hóa học có hại cho nhựa.

Bức xạ tia cực tím là yếu tố quan trọng gây ra sự lão hóa và biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần. Tác động của bức xạ cực tím (bước sóng 200{2}}400nm) lên vật liệu nhựa chủ yếu đạt được thông qua hai cơ chế: suy thoái oxy hóa do ảnh- và liên kết ngang do ảnh gây ra.

Ảnh-phân hủy oxy hóa:Bức xạ tia cực tím có năng lượng cực cao và có thể trực tiếp phá vỡ các liên kết hóa học như C{0}}C và C{1}}H trong chuỗi phân tử nhựa, tạo ra các gốc tự do. Các gốc tự do này nhanh chóng kết hợp với oxy để tạo thành các gốc peroxy (ROO^), sau đó tạo ra hydroperoxide (ROOH). Hydroperoxide phân hủy dưới ánh sáng hoặc nhiệt, gây ra sự phân cắt chuỗi và tạo ra liên kết đôi và nhóm carbonyl mới. Những cấu trúc liên hợp này hấp thụ ánh sáng khả kiến, làm cho vật liệu có màu vàng.
Hình ảnh-tạo ra liên kết chéo:Trong một số trường hợp, bức xạ cực tím có thể gây ra sự hình thành liên kết hóa học mới giữa các phân tử nhựa, dẫn đến liên kết ngang chuỗi phân tử. Liên kết ngang này làm tăng độ cứng của vật liệu, nhưng đồng thời làm giảm độ dẻo dai, làm cho vật liệu trở nên giòn. Các nghiên cứu cho thấy rằng tia cực tím có bước sóng trong khoảng 290-320nm là tia có hại nhất đối với PET, đây là dải bước sóng chính của tia cực tím từ mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất.

Sự biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần do bức xạ cực tím gây ra chủ yếu biểu hiện như sau:Hồ sơ công ty

ố vàng:Đây là biểu hiện trực quan nhất. Khi tiếp xúc lâu với tia cực tím, cốc uống nước bằng nhựa dần chuyển sang màu vàng, ảnh hưởng đến vẻ ngoài của chúng. Mức độ ố vàng có liên quan đến cường độ tia cực tím và thời gian tiếp xúc.
Bột bề mặt:Bức xạ tia cực tím khiến các chuỗi phân tử trên bề mặt nhựa bị đứt gãy, tạo thành các chất bột mịn. Hiện tượng này tạo ra một lớp “bột trắng” trên bề mặt cốc, có thể dùng tay lau sạch.
Độ giòn và biến dạng:Quá trình quang hóa làm giảm tính chất cơ học của vật liệu nhựa, đặc biệt là giảm độ dẻo dai và tăng độ giòn. Khi chịu tác động của ngoại lực, cốc lâu năm dễ bị nứt, vỡ.

Tính chất cơ học giảm:Bức xạ tia cực tím dài hạn-dẫn đến sự giảm đáng kể độ bền kéo, độ bền uốn và các tính chất cơ học khác của nhựa. Thí nghiệm cho thấy sau 500 giờ tiếp xúc dưới cường độ bức xạ UV 0,75W/m2 và bước sóng 340nm, độ bền va đập của cốc uống nước bằng nhựa giảm đi đáng kể.

Thời gian phơi nhiễm:Hiệu ứng tích lũy của bức xạ cực tím là đáng kể; Thời gian phơi sáng càng lâu thì cốc càng bị hư hại. Cốc sử dụng ngoài trời hoặc bảo quản dưới ánh nắng trực tiếp trong thời gian dài sẽ nhanh cũ hơn.
Cường độ tia cực tím:Cường độ bức xạ cực tím thay đổi ở các vùng và mùa khác nhau. Ở các vùng nhiệt đới hoặc trong mùa hè, cường độ tia cực tím cao và tốc độ lão hóa của cốc sẽ tăng nhanh.
Loại vật liệu:Các vật liệu nhựa khác nhau có độ nhạy khác nhau với tia cực tím. PS và PP nhạy cảm hơn với tia cực tím và dễ bị ảnh hưởng; PET có khả năng ổn định quang học tương đối tốt, nhưng nó cũng sẽ bị phân hủy dưới tác động kết hợp của nhiệt độ cao và tia cực tím.
Yếu tố nhiệt độ:Nhiệt độ cao đẩy nhanh tác hại của tia cực tím lên nhựa. Trong môi trường có nhiệt độ-cao, bức xạ tia cực tím tăng cường chuyển động của chuỗi phân tử nhựa, khiến chúng dễ bị gãy và phản ứng oxy hóa hơn.

32 Oz Oval Shape Food Box

Thư giãn ứng suất đề cập đến hiện tượng ứng suất trong vật liệu giảm dần theo thời gian dưới sức căng không đổi. Đối với cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần, việc tiếp xúc kéo dài với một số ứng suất nhất định (chẳng hạn như áp lực từ việc xếp chồng lên nhau) có thể dẫn đến hiện tượng dão và giãn ứng suất của vật liệu.
Trong sử dụng thực tế, các cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần xếp chồng lên nhau chịu trọng lượng của các cốc phía trên. Theo thời gian, phần đáy cốc sẽ bị biến dạng chậm, có thể là vĩnh viễn. Hiện tượng giảm bớt căng thẳng này đặc biệt dễ nhận thấy trong môi trường có nhiệt độ-cao.

Những khiếm khuyết trong quá trình sản xuất cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần cũng có thể dẫn đến biến dạng trong quá trình sử dụng:

Độ dày thành không đồng đều: Nếu cốc có sự phân bổ độ dày thành không đồng đều trong quá trình ép phun hoặc ép nóng, các điểm yếu sẽ dễ bị biến dạng hoặc nứt trong quá trình sử dụng.
Ứng suất bên trong: Nếu ứng suất bên trong sinh ra trong quá trình sản xuất không được giải phóng hoàn toàn có thể khiến cốc bị biến dạng hoặc nứt trong quá trình sử dụng. Sự thay đổi nhiệt độ có thể làm trầm trọng thêm sự biến dạng này.
Lỗi vật liệu: Sử dụng vật liệu tái chế hoặc nguyên liệu thô có chất lượng-thấp có thể khiến cốc hoạt động không ổn định và dễ bị biến dạng.

Sử dụng không đúng cách: Sử dụng cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần để đựng chất lỏng vượt quá phạm vi chịu nhiệt độ, hâm nóng cốc không phù hợp trong lò vi sóng hoặc sử dụng cốc chịu trọng lượng vượt quá khả năng thiết kế đều có thể dẫn đến biến dạng.
Bảo quản không đúng cách: Xếp chồng quá cao có thể khiến cốc dưới chịu áp lực quá lớn; bảo quản trong môi trường ẩm ướt có thể dẫn đến hư hỏng vật liệu; và cất giữ bằng vật sắc nhọn có thể gây trầy xước, tạo điểm tập trung ứng suất.
Sử dụng nhiều lần: Cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần được thiết kế để sử dụng một lần. Việc sử dụng nhiều lần sẽ làm tăng tốc độ lão hóa của vật liệu, dẫn đến giảm hiệu suất và tăng khả năng biến dạng.

Sự biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần là kết quả của tác động kết hợp của nhiều yếu tố, chủ yếu bao gồm ảnh hưởng của nhiệt độ (-làm mềm ở nhiệt độ cao và-nóng ở nhiệt độ{1}}thấp), trọng lượng-chịu tải (biến dạng do vượt quá tải trọng thiết kế), môi trường hóa học (ăn mòn-axit và hòa tan dung môi), bức xạ tia cực tím (quá trình quang hóa dẫn đến suy giảm hiệu suất) cũng như việc sử dụng và bảo quản không đúng cách.

Plastic Microwaveable Take-out Containers
Các chất liệu khác nhau của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần có độ nhạy khác nhau với các yếu tố biến dạng khác nhau: Chất liệu PP có khả năng chịu nhiệt và độ bền cơ học tốt hơn, thích hợp đựng đồ uống nóng; Vật liệu PS rẻ tiền nhưng có khả năng chịu nhiệt kém và dễ bị gãy; Chất liệu PET có độ trong suốt cao nhưng khả năng chịu nhiệt kém và độ bền nhiệt độ-thấp. Để giảm thiểu vấn đề biến dạng của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần, người tiêu dùng nên lựa chọn những sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc gia và được làm từ chất liệu phù hợp khi mua. Họ cũng nên chú ý kiểm soát nhiệt độ trong quá trình sử dụng, tránh tiếp xúc với hóa chất độc hại và bảo quản cốc đúng cách. Đồng thời, nhà sản xuất nên nâng cao chất lượng sản phẩm, tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn liên quan và giảm thiểu sự cố biến dạng tại nguồn. Chỉ thông qua nỗ lực chung của người tiêu dùng và nhà sản xuất, độ an toàn và độ tin cậy của cốc uống nước bằng nhựa dùng một lần trong quá trình sử dụng mới có thể được đảm bảo.