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飲料瓶擰上瓶蓋後是如何防止漏水的?

在炎炎夏日,當你擰開冰鎮飲料的瓶蓋痛快暢飲時,你是否曾好奇過,是什麼讓這瓶清涼的液體安全地儲存在瓶中,不漏一滴?你也許會認為,瓶蓋不過是個普通的塑膠片,但實際上,它卻是工程學和科學的完美結合。

今天,就帶你揭開這小小瓶蓋的神秘面紗,探索它的結構和制作工藝,了解它是如何防止漏水的?

瓶蓋的結構

飲料瓶蓋的主要功能是防止液體外漏和外界污染物進入。為了實作這一點,瓶蓋的設計和結構非常講究。一般而言,瓶蓋主要由螺紋、密封圈、側封環組成(有些瓶蓋在密封圈和側封環之間還會加一個頂封環)。

飲料瓶擰上瓶蓋後是如何防止漏水的?

當瓶蓋被擰緊時,瓶口緊密貼合瓶蓋,被固定在密封圈和側封環之間。密封圈深入瓶口,擴大了密封區域。

從上圖我們可以觀察到,密封圈的延伸部分半徑大于其底部半徑,并且末端設計有适當的曲率,這有助于它更緊密地貼合瓶口内側,實作更好的密封。側封環則緊貼瓶口的外部邊緣,有效阻止外界物質滲透進瓶内。橡膠圈的彈性特性使其在與瓶口接觸時能夠形成柔性密封,是以通常橡膠圈的存在會提升容器的密封性能。瓶蓋的内螺紋與瓶口的外螺紋互相配合,通過擠壓産生摩擦力,確定瓶蓋牢固地固定在瓶口上,防止其輕易轉動或松脫。

飲料瓶擰上瓶蓋後是如何防止漏水的?

此外,瓶蓋下面有一個小圓圈叫一次性斷裂防盜圈,擰開蓋子防盜圈就會脫落留在瓶子上,這個裝置是為了安全衛生,如果防盜圈脫落沒有跟瓶蓋連在一起,就說明已經被使用過不再安全衛生。瓶蓋外沿還有很多的條狀防滑溝槽,這是便于開蓋時增加摩擦力。

塑膠瓶蓋的生産工藝

塑膠瓶蓋的生産工藝主要有壓塑成型和注塑成型兩種方式。

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壓塑成型

其中,壓塑成型是指将加熱後的塑膠料胚放入模具中,通過模具的壓力使其成型的工藝。

具體步驟如下:

首先,将塑膠顆粒或預制料胚加熱至軟化狀态。通常使用預熱裝置将塑膠料胚加熱到合适的溫度,使其達到塑性狀态;然後,将加熱後的塑膠料胚放入下模具中,上模具向下施加壓力,使塑膠料胚填充模具的型腔并成型。壓力的大小和施加的時間取決于塑膠的類型和制品的複雜程度;随後是冷卻固化,模具保持閉合狀态,塑膠在模具中冷卻并固化成型。這個過程通常通過模具中的冷卻系統進行;冷卻後打開模具,即可取出成型的瓶蓋。

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上下模具合模

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注塑成型

而注塑成型是指将加熱融化的塑膠注入模具中,待塑膠冷卻後開模取出瓶蓋。它的具體步驟是:首先,将塑膠顆粒加入注塑機的加料鬥中,通過加熱器将塑膠顆粒加熱至融化狀态;随後,熔化的塑膠通過注射螺杆或柱塞高壓注入到模具的型腔中。注射速度和壓力根據塑膠的類型和産品的要求進行調整;然後,塑膠在模具中冷卻固化,冷卻完成後,打開模具,取出成型的瓶蓋。模具通常具有自動脫模裝置,以提高生産效率。

飲料瓶擰上瓶蓋後是如何防止漏水的?

注塑成型生産過程

洪水泡過後

未開封的飲料為何不能喝?

你也許在洪災的應急措施指南中看過這樣一句話:洪水過後要“丢掉所有接觸過洪水和泥漿的食物、飲料、藥品,包括罐裝食物和密封包裝的食物或水”。為什麼即使是包裝全新、未開封的飲料,在經洪水浸泡後也不能繼續正常飲用或售賣呢?

這裡首先要和大家說一個“冷”知識:瓶裝水并不是密封的。許多人在嘗試打開瓶蓋時需要用力,并且發現倒置瓶子時水不會流出,便自然而然地認為瓶裝水是完全密封的。然而,實際上瓶蓋的主要功能是固定而非密封。

飲料瓶擰上瓶蓋後是如何防止漏水的?

我們日常飲用的飲料,其包裝通常采用帶有螺紋結構瓶口的 PET 塑膠瓶,配合塑膠螺旋蓋。這種螺旋蓋設計便于我們輕松擰開飲用,但值得注意的是,螺紋結構僅用于固定瓶蓋,并不提供密封效果。此外,螺旋蓋本身也不具備防水特性,是以,嚴格來說,這些飲料瓶并不屬于防水容器。

當瓶裝水被浸泡在水中時,即便是螺紋結構提供了一定的加強作用,外部的污染水源仍然可以通過所謂的“毛細現象”滲透進瓶口,進而污染整瓶水。

毛細現象是由物體分子間的互相吸引力引起的,這種力會導緻液體沿着細小的縫隙上升或下降,無論是在浸潤還是不浸潤的條件下。在瓶裝水的瓶口和瓶蓋之間,就存在這樣的“細微縫隙”。由于螺紋的緊固作用,這個縫隙非常細小,受氣壓的影響較小,是以其吸水能力反而更強。

飲料瓶擰上瓶蓋後是如何防止漏水的?

細菌及污染殘留位置

飲料瓶蓋在我們日常生活中扮演着重要的角色,其設計和生産工藝確定了飲料的安全和新鮮。通過精密的結構設計和嚴格的生産工藝,瓶蓋能夠有效防止漏水。然而,在極端條件下,如洪水浸泡,飲料的安全性仍然可能受到威脅。是以,為了確定自身安全,洪水泡過後的未開封飲料也不宜繼續飲用。

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