Apa yang Menyebabkan Cawan Minuman Plastik Mudah Bengkok?

pakai buangcawan minuman plastik, bekas yang digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian, mempunyai isu ubah bentuk yang secara langsung menjejaskan keselamatan dan kemudahannya. Memahami keadaan di mana ubah bentuk berlaku adalah penting untuk pemilihan dan penggunaan cawan minuman plastik pakai buang yang betul. Daripada sifat bahan dan prinsip fizikal kepada senario aplikasi sebenar, faktor yang membawa kepada ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang adalah pelbagai rupa. Berikut akan menganalisis pelbagai situasi khusus secara terperinci.

1.1 Perbezaan Rintangan Haba Bahan

pakai buangcawan minuman plastikkebanyakannya diperbuat daripada plastik termoplastik seperti polistirena (PS), polipropilena (PP), dan polietilena tereftalat (PET). Bahan-bahan ini mempunyai perbezaan yang ketara dalam rintangan haba.
Cawan polistirena (PS) mempunyai rintangan haba yang agak lemah, dengan -julat suhu penggunaan jangka panjang 0-70 darjah dan ubah bentuk berlaku pada 60-80 darjah . Suhu herotan haba PS ialah 70-90 darjah (0.45MPa), dan suhu peralihan kaca ialah 80-105 darjah. Walau bagaimanapun, kerana kerapuhannya, ia jarang digunakan dalam persekitaran suhu tinggi dalam amalan. Dalam persekitaran suhu tinggi, cawan PS mungkin mengalami kelembutan dan keruntuhan dinding cawan, bahagian bawah cawan membonjol atau berpusing dan ubah bentuk keseluruhan.

Cawan polipropilena (PP) mempunyai rintangan haba yang lebih baik dan boleh digunakan pada suhu melebihi 100 darjah, mencapai 120 darjah di bawah beban ringan. Suhu penggunaan berterusan maksimum tanpa beban boleh mencapai 120 darjah , dan suhu penggunaan jangka pendek- boleh mencecah 150 darjah . Suhu herotan haba PP ialah 60-100 darjah (1.82MPa), dan ia boleh melebihi 100 darjah di bawah beban 0.45MPa. Takat lebur PP adalah setinggi 167 darjah, dan suhu peralihan kaca adalah antara -10 darjah dan -20 darjah, yang menjadikan dimensi struktur cawan PP agak stabil dalam julat suhu dari suhu bilik hingga suhu air mendidih.

Cawan polyethene terephthalate (PET) mempunyai rintangan haba yang lemah dan hanya boleh menahan suhu kira-kira 70 darjah; melebihi suhu ini dengan mudah membawa kepada ubah bentuk. Suhu peralihan kaca PET ialah 67-81 darjah , dan takat leburnya ialah 244-260 darjah . Walau bagaimanapun, disebabkan suhu peralihan kaca yang agak rendah, ia terdedah kepada ubah bentuk apabila bersentuhan dengan cecair suhu tinggi.

1.2 Manifestasi Khusus Ubah Bentuk Terma

Ubah bentuk pakai buangcawan minuman plastikdisebabkan oleh suhu tinggi menjelma dalam pelbagai cara, terutamanya termasuk:

Melembutkan dan runtuh dinding cawan: Apabila suhu melebihi suhu peralihan kaca bahan, mobiliti rantai molekul plastik meningkat, dan bahan mula lembut. Pada ketika ini, dinding cawan tidak dapat menahan beratnya sendiri dan tekanan cecair di dalam, yang membawa kepada keruntuhan ke dalam. Terutamanya dengan cawan PS dan PET, apabila mengandungi cecair melebihi 70 darjah, dinding cawan akan menjadi lembut dengan ketara, dan sedikit tekanan dengan tangan akan mendedahkan ubah bentuk yang ketara.

• Ubah bentuk membonjol bahagian bawah cawan:Suhu yang tinggi menyebabkan bahan bahagian bawah cawan mengembang. Jika bahagian bawah cawan direka bentuk dengan tidak betul atau rintangan haba bahan tidak mencukupi, bahagian bawah cawan akan membonjol ke atas. Ubah bentuk ini bukan sahaja menjejaskan kestabilan cawan tetapi juga boleh menyebabkan tumpahan cecair. Dalam penggunaan praktikal, apabila cawan PS mengandungi air panas melebihi 80 darjah, bahagian bawah sering menunjukkan bonjolan yang ketara.
• Ubah bentuk berpusing keseluruhan:Apabila bahagian cawan yang berlainan dipanaskan secara tidak sekata, darjah pengembangan yang berbeza berlaku, yang membawa kepada ubah bentuk berpusing keseluruhan. Ini adalah perkara biasa apabila cawan direndam sebahagiannya dalam air panas atau dipanaskan secara tidak rata dalam ketuhar gelombang mikro.
• Retak dan pecah:Jika suhu berubah dengan cepat atau melebihi suhu had bahan, cawan plastik mungkin retak atau pecah. Terutama semasa penggunaan cecair panas dan sejuk secara berselang-seli, tekanan haba boleh menyebabkan keretakan terbentuk di dalam bahan, yang akhirnya membawa kepada kegagalan cawan.

1.3 Piawaian Ujian Ubah Bentuk Suhu Tinggi-

Mengikut piawaian yang berkaitan, ujian rintangan haba untuk cawan minuman plastik pakai buang biasanya menggunakan kaedah berikut:

Ujian suhu herotan haba: Menurut piawaian ASTM D648 atau ISO 75, di bawah beban 1.82 MPa, suhu dinaikkan pada kadar 2 darjah /minit. Suhu di mana sampel berubah bentuk sebanyak 0.25 mm ialah suhu herotan haba. Julat suhu herotan haba untuk cawan minuman plastik pakai buang biasanya antara 60-120 darjah . Penentuan Titik Pelembutan Vicat: Menurut piawaian ISO 306, suhu di mana bahan mencapai ubah bentuk tertentu di bawah tekanan tertentu diukur pada kadar pemanasan 50 darjah / jam. Titik lembut Vicat bagi cawan minuman plastik pakai buang biasa adalah antara 80-100 darjah.

 

 Ujian Rintangan Kejutan Terma: Menurut piawaian ISO 22088-3, ujian berbasikal suhu (-20 darjah hingga 100 darjah ) dilakukan untuk sekurang-kurangnya 50 kitaran, dan diperhatikan untuk keretakan.
Ujian Suhu Penggunaan Sebenar: Cawan diisi dengan cecair pada suhu tertentu (biasanya 80 darjah atau 95 darjah ) dan ditahan untuk tempoh tertentu (cth, 30 minit), memerhatikan ubah bentuk, kebocoran, dsb.

 

2.1 Rendah-Ciri Kerapuhan Suhu Bahan

Persekitaran suhu-rendah memberi kesan ketara kepada sifat mekanikal cawan minuman plastik pakai buang, menjadikannya rapuh dan mudah retak atau pecah akibat tekanan. Bahan plastik yang berbeza mempunyai suhu peralihan kaca yang berbeza dan sifat suhu-rendah.

Polistirena (PS) mempamerkan kerapuhan yang ketara pada suhu rendah, dengan suhu rapuh lebih kurang -30 darjah . PS itu sendiri adalah bahan keras dan rapuh yang tidak mempunyai kemuluran, dan ia pecah berhampiran titik hasil semasa regangan. Dalam persekitaran suhu rendah, kerapuhan PS lebih ketara, dan ia mungkin retak atau berkecai dengan kesan yang sedikit.

Polipropilena (PP) mempunyai suhu peralihan kaca antara -10 darjah dan 0 darjah, dan menjadi rapuh seperti kaca pada suhu penyejukan. Apabila suhu menghampiri titik rapuh kritikalnya, keliatan PP berkurangan dengan ketara, berubah daripada plastik lembut kepada plastik rapuh. Inilah sebabnya mengapa botol plastik PP terdedah kepada pecah selepas penyejukan.

 

Polietilena tereftalat (PET) juga menjadi rapuh pada suhu rendah. PET biasa sangat terdedah kepada patah rapuh di bawah-keadaan pembekuan suhu rendah dan tidak sesuai untuk penyimpanan suhu-rendah jangka panjang-. Walaupun suhu peralihan kaca teori PET ialah 67-81 darjah, keliatannya berkurangan dengan ketara dalam persekitaran suhu rendah, terutamanya apabila tertakluk kepada kesan luaran, menjadikannya terdedah kepada keretakan.

2.2 Manifestasi Ubah Bentuk Suhu-Rendah

Ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang disebabkan oleh suhu rendah terutamanya ditunjukkan sebagai:
Keretakan rapuh: Suhu rendah melemahkan pergerakan rantai molekul plastik, mengurangkan keliatan bahan dan meningkatkan kerapuhannya. Apabila tertakluk kepada daya luaran, seperti pengendalian, peletakan, atau perlanggaran sedikit, cawan terdedah kepada retak. Keretakan ini biasanya berlaku secara tiba-tiba tanpa tanda amaran yang jelas.
Patah kepekatan tekanan: Di bahagian cawan yang lemah, seperti rim, bawah, atau sambungan dinding cawan, suhu rendah memburukkan kepekatan tekanan, menjadikan kawasan ini lebih terdedah kepada patah tulang. Terutamanya apabila disusun, cawan bawah menanggung berat cawan di atas, menjadikannya lebih cenderung retak pada suhu rendah.
Ubah bentuk pengecutan sejuk: Suhu rendah menyebabkan bahan plastik mengecut. Jika pengecutan tidak sekata, tekanan dalaman akan dijana, membawa kepada ubah bentuk cawan. Ubah bentuk ini mungkin nyata sebagai pengecutan rim, lenturan badan atau perubahan bentuk keseluruhan.
Pembentukan Microcrack: Walaupun tidak dapat dilihat secara langsung dengan mata kasar, retakan kecil mungkin terbentuk di dalam cawan plastik dalam-persekitaran suhu rendah. Retak mikro ini mungkin mengembang semasa penggunaan berikutnya, terutamanya semasa perubahan suhu atau apabila mengalami tekanan, yang membawa kepada kegagalan cawan.

2.3 Faktor yang Mempengaruhi-Persekitaran Suhu Rendah

Persekitaran penyejukan (0-10 darjah ):Pada suhu penyejukan, keliatan cawan PP berkurangan dengan ketara. Menurut pemerhatian eksperimen, botol plastik PP menjadi sangat rapuh selepas penyejukan dan mungkin pecah dengan setitik. Ini kerana suhu penyejukan adalah hampir dengan suhu peralihan kaca PP, menyebabkan ia berubah daripada plastik lembut kepada plastik rapuh.

Persekitaran beku (di bawah -18 darjah ):Dalam persekitaran beku, semua jenis cawan minuman plastik pakai buang menjadi lebih rapuh. Cawan PET terdedah kepada keretakan rapuh pada -18 darjah, terutamanya apabila diisi dengan cecair dan beku. Disebabkan oleh pengembangan cecair semasa pembekuan, cawan lebih cenderung untuk pecah.

Kadar perubahan suhu:Perubahan suhu yang pantas adalah lebih berbahaya daripada suhu rendah yang berterusan. Apabila cawan secara tiba-tiba dialihkan daripada persekitaran suhu-rendah kepada-persekitaran suhu tinggi, atau sebaliknya, tegasan haba terhasil, yang membawa kepada keretakan bahan. Fenomena ini amat ketara apabila air panas segera dituang ke dalam cawan selepas disejukkan.

Daya luaran:Dalam-persekitaran suhu rendah, kapasiti galas-beban cawan minuman plastik berkurangan. Malah pengendalian dan penempatan biasa boleh menyebabkan cawan pecah. Terutama apabila disusun, tekanan pada cawan bawah, terutamanya pada suhu rendah, lebih berkemungkinan menyebabkan pecah.

3.1 Reka Bentuk Struktur dan Beban{1}}Keupayaan Galas

Reka bentuk struktur cawan minuman plastik pakai buang terutamanya tertumpu pada memegang cecair daripada menanggung berat luaran; oleh itu, kapasiti galas-bebannya adalah terhad. Menurut piawaian kebangsaan GB18006.1, beban standard untuk cawan minuman plastik pakai buang ialah 3 kilogram, bermakna apabila berat 3 kilogram diletakkan pada cawan, perubahan ketinggian cawan dalam masa satu minit tidak boleh melebihi 5% daripada ketinggian asalnya.

Walau bagaimanapun, kajian pasaran sebenar menunjukkan kadar lulus yang rendah untuk prestasi bebanan-beban cawan minuman plastik pakai buang. Pemeriksaan mengejut oleh Biro Pengawasan Kualiti Perbandaran Shanghai mendapati hanya 2 daripada 6 jenama dan model cawan minuman plastik pakai buang yang berbeza boleh menanggung beban 3 kilogram, mengakibatkan kadar kegagalan setinggi 66.7%. Ini menunjukkan bahawa kapasiti galas-sebenar bagi kebanyakan cawan minuman plastik pakai buang adalah lebih rendah daripada keperluan standard.
Kapasiti galas-beban cawan berkait rapat dengan reka bentuk strukturnya. Ketebalan dinding cawan ialah faktor penting yang mempengaruhi kapasiti galas-beban; menebal dinding cawan boleh meningkatkan kekuatan mampatan dengan ketara. Sebagai contoh, cawan penerbangan dengan reka bentuk yang tebal boleh menahan kira-kira 5 kilogram tekanan menegak tanpa ubah bentuk. Beberapa cawan yang direka khas, seperti yang mempunyai sistem sokongan segi tiga, malah boleh menahan 50 kilogram tekanan tanpa pecah.

Struktur tetulang rim cawan juga penting. Reka bentuk cincin 0.8 mm-yang menebal pada rim boleh mengunci struktur keseluruhan seperti cincin tetulang keluli, meningkatkan kestabilan cawan. Sudut kecondongan badan cawan juga mempengaruhi kapasiti galas-beban; sudut kecondongan optimum 15 darjah boleh membentuk sistem sokongan segi tiga, dengan berkesan menyebarkan tekanan. Reka bentuk lapisan anti-di bahagian bawah cawan mengatasi tekanan tindanan melalui geseran, meningkatkan kestabilan.

3.2 Manifestasi Beban-Deformasi Galas

Ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang yang disebabkan oleh beban-berat menanggung terutamanya ditunjukkan sebagai:

Lekukan bawah:Apabila beban-beban menanggung melebihi kapasiti cawan, lekukan yang ketara akan muncul di bahagian bawah cawan. Lekukan ini mungkin disetempatkan atau melibatkan keseluruhan bahagian bawah cawan. Tahap lekukan bergantung pada magnitud dan tempoh beban-berat galas.
Lenturan dinding cawan:Di bawah tekanan menegak, dinding cawan akan bengkok ke dalam. Jika dinding cawan terlalu nipis atau kekuatan bahan tidak mencukupi, dinding cawan mungkin menunjukkan kedutan yang ketara atau ubah bentuk kekal.
Meratakan keseluruhan:Apabila beban terlalu berat, cawan mungkin akan diratakan sepenuhnya. Terutamanya, sesetengah cawan yang diperbuat daripada bahan yang lebih lembut mungkin diratakan sepenuhnya dan kehilangan fungsinya apabila dikenakan berat lebih daripada 3 kg.
Kerosakan struktur:Dalam kes yang melampau, beban yang berlebihan boleh menyebabkan kerosakan struktur pada cawan, seperti bahagian bawah jatuh, dinding cawan retak atau rim koyak. Kerosakan ini biasanya tidak dapat dipulihkan.

3.3 Faktor yang Mempengaruhi Beban-Keupayaan Galas

Jenis bahan:Bahan yang berbeza mempunyai kekuatan mekanikal yang berbeza dengan ketara. Bahan PP mempunyai kekuatan mampatan yang lebih tinggi daripada PS. Bahan PP yang dipertingkatkan-generasi ketiga, melalui penyusunan semula struktur molekul, meningkatkan kekuatan mampatan sebanyak 40% sambil mengurangkan ketebalan dinding cawan sebanyak 15%. Walaupun bahan PS mempunyai kekerasan yang lebih tinggi, ia rapuh dan terdedah kepada patah rapuh di bawah beban.

Proses pembuatan:Proses pembuatan cawan juga mempengaruhi kapasiti galas-bebannya. Cawan acuan-suntikan biasanya lebih kuat daripada cawan termoform. Ketepatan acuan, kelajuan penyejukan dan pengedaran bahan semuanya mempengaruhi kekuatan produk akhir.
Kaedah penggunaan:Kapasiti galas-beban cawan juga berkaitan dengan kaedah penggunaan. Jika berat diagihkan sama rata, beban-kapasiti galas cawan akan meningkat; jika berat tertumpu pada satu titik, ia adalah mudah untuk menyebabkan kepekatan tekanan, membawa kepada kerosakan tempatan.
Keadaan persekitaran: Suhu juga mempengaruhi kapasiti galas-beban. Pada suhu tinggi, bahan plastik menjadi lembut, dan beban-kapasiti galas berkurangan; pada suhu rendah, bahan menjadi rapuh, dan walaupun kekerasan boleh meningkat, keliatan berkurangan, menjadikannya terdedah kepada patah rapuh.

4.1 Mekanisme Kakisan Kimia

Kesan persekitaran kimia pada cawan minuman plastik pakai buang terutamanya dicapai melalui kakisan dan pembubaran kimia. Bahan kimia yang berbeza mempunyai tahap kesan yang berbeza terhadap bahan plastik; sesetengah mungkin menyebabkan bahan menjadi lembut, manakala yang lain boleh menyebabkan bengkak atau pembubaran.

Persekitaran berasid dan beralkali:Kedua-dua persekitaran berasid dan beralkali menjejaskan prestasi cawan minuman plastik. Minuman berasid (seperti jus lemon, minuman berkarbonat) menghakis permukaan plastik, mempercepatkan pembebasan bahan berbahaya; cecair beralkali (seperti air soda, air sabun) memecahkan rantai molekul plastik, menjadikan cawan rapuh dan mudah retak. Kajian telah menunjukkan bahawa kedua-dua nilai pH berasid dan alkali larutan sentuhan meningkatkan kemerosotan permukaan plastik, yang berpotensi memburukkan lagi pembebasan mikroplastik.
Pengaruh Pelarut Organik:Pelarut organik mempunyai kesan yang lebih teruk pada cawan minuman plastik. Eksperimen telah menunjukkan bahawa apabila cawan minuman plastik pakai buang bersentuhan dengan etil asetat, tindak balas pembubaran yang serius berlaku. Apabila etil asetat dituangkan ke dalam cawan PS, cecair itu serta-merta berbuih dan mengeluarkan bunyi "desis", dan bahagian bawah cawan serta-merta hilang; walaupun tindak balas tidak begitu ganas dengan cawan PP, bahagian bawah menjadi lembut selepas 40 minit, menunjukkan kelengkungan fizikal yang ketara; apabila kepingan plastik berbuih menemui etil asetat, kepingan setebal 3cm telah dibakar dalam masa 2 saat.

Bahan Berminyak:Walaupun bahan berminyak tidak melarutkan plastik serta-merta seperti pelarut organik,-sentuhan jangka panjang boleh menyebabkan pembengkakan plastik, mengubah sifat fizikal bahan. Terutama dalam keadaan suhu-tinggi, minyak boleh mempercepatkan larut lesap bahan tambahan daripada plastik, menjejaskan kekuatan dan kestabilan cawan.

4.2 Manifestasi Ubah Bentuk Kimia

Ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang yang disebabkan oleh persekitaran kimia terutamanya ditunjukkan sebagai:

Kakisan Permukaan:Sentuhan jangka panjang-dengan bahan kimia boleh menyebabkan kesan kakisan pada permukaan cawan, kelihatan sebagai permukaan kasar, kehilangan kilauan atau rupa bintik-bintik. Kakisan ini biasanya progresif; ia mungkin tidak jelas pada mulanya, tetapi ia beransur-ansur bertambah buruk dari semasa ke semasa.
Ubah bentuk bengkak:Sesetengah bahan kimia diserap oleh molekul plastik, menyebabkan bahan membengkak. Bengkak mengubah saiz dan bentuk cawan, yang berpotensi membawa kepada pembukaan yang lebih besar, dinding cawan yang lebih tebal atau ubah bentuk keseluruhan.
Ubah bentuk melembutkan:Bahan kimia boleh merosakkan struktur molekul plastik, yang membawa kepada pelembutan bahan. Cawan yang dilembutkan mungkin berubah bentuk di bawah tekanan penggunaan biasa, seperti keruntuhan dinding cawan atau lekukan bahagian bawah cawan.
Kerosakan pembubaran:Dalam kes yang melampau, pelarut yang kuat boleh menyebabkan pembubaran separa atau lengkap cawan minuman plastik. Sebagai contoh, pembubaran serta-merta cawan PS apabila bersentuhan dengan etil asetat adalah contoh tipikal kerosakan pelarutan kimia.

4.3 Risiko Kimia dalam Penggunaan Harian

Dalam kehidupan seharian, cawan minuman plastik pakai buang sering bersentuhan dengan bahan kimia, memerlukan perhatian khusus:

Senario makanan dan minuman: Tindak balas antara memasak wain dan cuka yang digunakan dalam masakan menghasilkan etil asetat. Walaupun kepekatannya tidak tinggi,-sentuhan jangka panjang mungkin menjejaskan cawan minuman plastik. Terutama apabila membungkus makanan yang mengandungi banyak cecair, asid organik dan minyak dalam cecair boleh menyebabkan cawan berubah bentuk.
Pembersihan dan pembasmian kuman: Menggunakan agen pembersih yang mengandungi alkohol, peluntur, dsb., untuk membersihkan cawan minuman plastik boleh menyebabkan kerosakan pada cawan. Pembasmian-kepekatan tinggi, khususnya, boleh menyebabkan kakisan permukaan atau kemerosotan sifat bahan.
Kegunaan khas: Jika cawan minuman plastik pakai buang digunakan untuk menampung-cecair makanan, seperti ubat-ubatan, kosmetik, agen pembersih, dsb., keserasian kimia perlu dipertimbangkan. Cecair ini mungkin mengandungi komponen kimia yang berbahaya kepada plastik.

5.1 Mekanisme Penggambaran Foto

Sinaran ultraungu merupakan faktor penting yang menyebabkan penuaan dan ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang. Kesan sinaran ultraungu (panjang gelombang 200-400nm) pada bahan plastik terutamanya dicapai melalui dua mekanisme:-penurunan oksidatif foto dan pemautan silang akibat foto.

• Foto-degradasi oksidatif:Sinaran ultraungu mempunyai tenaga yang sangat tinggi dan boleh memutuskan secara langsung ikatan kimia seperti C-C dan C-H dalam rantai molekul plastik, menghasilkan radikal bebas. Radikal bebas ini cepat bergabung dengan oksigen untuk membentuk radikal peroksi (ROO•), yang seterusnya menghasilkan hidroperoksida (ROOH). Hidroperoksida terurai di bawah cahaya atau haba, menyebabkan pemotongan rantai dan menghasilkan ikatan berganda dan kumpulan karbonil yang baharu. Struktur terkonjugasi ini menyerap cahaya yang boleh dilihat, menyebabkan bahan menjadi kuning.
• Foto-pautan silang teraruh:Dalam sesetengah kes, sinaran ultraungu boleh menyebabkan pembentukan ikatan kimia baru antara molekul plastik, yang membawa kepada rantaian silang molekul. Pautan silang ini meningkatkan kekerasan bahan, tetapi pada masa yang sama mengurangkan keliatannya, menjadikan bahan rapuh. Kajian menunjukkan bahawa cahaya ultraungu dengan panjang gelombang antara 290-320nm adalah yang paling merosakkan PET, yang kebetulan merupakan julat panjang gelombang cahaya ultraviolet utama dari matahari yang sampai ke permukaan Bumi.

5.2 Ubah Bentuk Disebabkan oleh Sinaran Ultraviolet

Ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang yang disebabkan oleh sinaran ultraungu terutamanya ditunjukkan sebagai:Profil syarikat

• Kekuningan:Ini adalah manifestasi yang paling intuitif. Dengan pendedahan yang berpanjangan kepada cahaya ultraungu, cawan minuman plastik secara beransur-ansur menjadi kuning, menjejaskan penampilannya. Tahap kekuningan adalah berkaitan dengan keamatan cahaya ultraungu dan masa pendedahan.
• Serbuk Permukaan:Sinaran ultraungu menyebabkan rantai molekul pada permukaan plastik pecah, membentuk bahan serbuk halus. Fenomena ini mencipta lapisan "serbuk putih" pada permukaan cawan, yang boleh disapu dengan tangan.
• kerapuhan dan ubah bentuk:Photoaging mengurangkan sifat mekanikal bahan plastik, terutamanya mengurangkan keliatan dan meningkatkan kerapuhan. Apabila tertakluk kepada kuasa luar, cawan yang sudah tua lebih mudah retak atau pecah.

• Sifat Mekanikal yang berkurangan:Sinaran ultraungu-jangka panjang membawa kepada penurunan ketara dalam kekuatan tegangan, kekuatan lenturan dan sifat mekanikal plastik yang lain. Eksperimen menunjukkan bahawa selepas 500 jam pendedahan di bawah intensiti sinaran UV 0.75W/m² dan panjang gelombang 340nm, kekuatan hentaman cawan minuman plastik berkurangan dengan ketara.

5.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Sinaran Ultraviolet

• Masa dedahan:Kesan kumulatif sinaran ultraungu adalah ketara; lebih lama masa pendedahan, lebih besar kerosakan pada cawan. Cawan yang digunakan di luar rumah atau disimpan di bawah cahaya matahari langsung untuk tempoh yang lama akan menjadi lebih cepat tua.
• Keamatan Ultraviolet:Keamatan sinaran ultraungu berbeza-beza di kawasan dan musim yang berbeza. Di kawasan tropika atau semasa musim panas, keamatan ultraviolet adalah tinggi, dan kadar penuaan cawan akan mempercepatkan.
• Jenis Bahan:Bahan plastik yang berbeza mempunyai sensitiviti yang berbeza terhadap cahaya ultraungu. PS dan PP lebih sensitif kepada cahaya ultraungu dan terdedah kepada penuaan foto; PET mempunyai kestabilan foto yang agak baik, tetapi ia juga akan merosot di bawah tindakan gabungan suhu tinggi dan cahaya ultraungu.
• Faktor Suhu:Suhu tinggi mempercepatkan kesan kerosakan cahaya ultraungu pada plastik. Dalam-persekitaran suhu tinggi, sinaran ultraungu memperhebatkan pergerakan rantai molekul plastik, menjadikannya lebih mudah terdedah kepada tindak balas pecah dan pengoksidaan.

6.1 Fenomena Relaksasi Tekanan

 

Kelonggaran tekanan merujuk kepada fenomena di mana tegasan dalam bahan secara beransur-ansur berkurangan dari semasa ke semasa di bawah ketegangan yang berterusan. Untuk cawan minuman plastik pakai buang, pendedahan berpanjangan kepada tegasan tertentu (seperti tekanan daripada penyusunan) boleh menyebabkan ranjatan dan kelonggaran tekanan bahan.
Dalam penggunaan praktikal, cawan minuman plastik pakai buang bertindan menanggung berat cawan di atasnya. Lama kelamaan, cawan bawah akan mengalami ubah bentuk perlahan, yang mungkin kekal. Fenomena kelonggaran tekanan ini amat ketara dalam-persekitaran suhu tinggi.

 

6.2 Kecacatan Pembuatan

Kecacatan dalam proses pembuatan cawan minuman plastik pakai buang juga boleh menyebabkan ubah bentuk semasa digunakan:

Ketebalan dinding tidak sekata: Jika cawan mempunyai taburan ketebalan dinding tidak sekata semasa pengacuan suntikan atau pembentukkan termo, titik lemah terdedah kepada ubah bentuk atau retak semasa digunakan.
Tekanan dalaman: Jika tegasan dalaman yang dijana semasa proses pembuatan tidak dilepaskan sepenuhnya, ia boleh menyebabkan cawan berubah bentuk atau retak semasa digunakan. Perubahan suhu boleh memburukkan lagi ubah bentuk ini.
Kecacatan bahan: Menggunakan bahan kitar semula atau bahan mentah-berkualiti rendah boleh menyebabkan prestasi cawan yang tidak stabil dan menjadikannya terdedah kepada ubah bentuk.

 

6.3 Penggunaan dan Penyimpanan yang Tidak Wajar

Penggunaan yang tidak betul: Menggunakan cawan minuman plastik pakai buang untuk menampung cecair yang melebihi julat rintangan suhunya, memanaskan cawan yang tidak sesuai dalam ketuhar gelombang mikro atau menggunakan cawan untuk menanggung berat melebihi kapasiti reka bentuknya semuanya boleh menyebabkan ubah bentuk.
Penyimpanan yang tidak betul: Penimbunan terlalu tinggi boleh menyebabkan bahagian bawah cawan menanggung tekanan yang berlebihan; menyimpan dalam persekitaran yang lembap boleh menyebabkan kemerosotan bahan; dan menyimpan dengan objek tajam boleh menyebabkan calar, mewujudkan titik kepekatan tekanan.
Penggunaan berulang: Cawan minuman plastik pakai buang direka untuk kegunaan sekali sahaja. Penggunaan berulang mempercepatkan penuaan bahan, membawa kepada penurunan prestasi dan peningkatan kerentanan kepada ubah bentuk.

Ubah bentuk cawan minuman plastik pakai buang adalah hasil gabungan kesan berbilang faktor, terutamanya termasuk kesan suhu (-pelembutan suhu tinggi dan rendah-pembakaran suhu), beban-berat galas (ubah bentuk akibat melebihi beban reka bentuk), persekitaran kimia (pelarutan asid-kakisan bes dan sinaran ultraviolet (penuaan foto yang membawa kepada kemerosotan prestasi), dan penggunaan dan penyimpanan yang tidak betul.

Bahan yang berbeza bagi cawan minuman plastik pakai buang mempunyai kepekaan yang berbeza terhadap pelbagai faktor ubah bentuk: Bahan PP mempunyai rintangan haba yang lebih baik dan kekuatan mekanikal, sesuai untuk minuman panas; Bahan PS adalah murah tetapi mempunyai rintangan haba yang lemah dan terdedah kepada patah rapuh; Bahan PET mempunyai ketelusan yang tinggi tetapi rintangan haba yang lemah dan keliatan suhu-rendah. Untuk mengurangkan masalah ubah bentuk dalam cawan minuman plastik pakai buang, pengguna dinasihatkan untuk memilih produk yang memenuhi piawaian kebangsaan dan diperbuat daripada bahan yang sesuai semasa membelinya. Mereka juga harus memberi perhatian kepada kawalan suhu semasa penggunaan, mengelakkan sentuhan dengan bahan kimia berbahaya, dan menyimpan cawan dengan betul. Pada masa yang sama, pengeluar harus meningkatkan kualiti produk, mematuhi piawaian yang berkaitan dengan ketat, dan mengurangkan berlakunya masalah ubah bentuk pada sumbernya. Hanya melalui usaha bersama pengguna dan pengilang boleh memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan cawan minuman plastik pakai buang semasa digunakan.