包装材料学复习资料2.ppt

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1、 西南大学第六章塑料在包装第六章塑料在包装中的应用中的应用第一页，编辑于星期六：十七点 五十七分。6.1 6.1 塑料薄膜塑料薄膜塑料薄膜塑料薄膜概述概述一般将厚度在一般将厚度在0.25mm0.25mm以下的片状塑料称为薄膜，而厚度在以下的片状塑料称为薄膜，而厚度在0.25mm0.25mm以上的称为片材。以上的称为片材。基本性能要求基本性能要求物理性质要求透明、柔顺，较好的机械强度；物理性质要求透明、柔顺，较好的机械强度；良好阻隔性、防潮、阻气；良好阻隔性、防潮、阻气；化学性能稳定、耐水、耐油脂；化学性能稳定、耐水、耐油脂；良好的机加工适应性，能热封制袋。良好的机加工适应性，能热封制袋。第二页

2、，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.塑料薄膜常用树脂塑料薄膜常用树脂PE PE PPPPPSPSPVCPVCPVDCPVDCNYNYPETPETEVAEVAEVALEVAL第三页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.薄膜加工成型方法薄膜加工成型方法挤出吹塑薄膜挤出吹塑薄膜挤出流延薄膜挤出流延薄膜压延薄膜压延薄膜溶液流延薄膜溶液流延薄膜拉伸薄膜拉伸薄膜共挤出复合薄膜共挤出复合薄膜涂布薄膜涂布薄膜第四页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.塑料薄膜的成型方法塑料薄膜的成型方法1、挤出吹、挤出吹塑成型塑成型筒筒膜膜 薄膜挤出吹塑成型工艺薄膜挤出吹塑成型工艺1-挤出机 2-芯棒 3-泡状

3、薄膜 4-导向板 5-牵引辊 6-卷取辊7-折叠导板 8-冷却环 9-冷却空气入口 10-模头 11-压缩空气入口第五页，编辑于星期六：十七点 五十七分。特点：特点：设备简单紧凑，投资少；吹塑成型过程中薄膜纵横两向都有一定程度的拉伸定向（吹胀比23），薄膜强度高；更换机头模具，可生产大直径管膜。广泛用于PE、PVC、PP、NY等薄膜的制造缺点：缺点：冷却速度较慢而影响薄膜的透明度；薄膜厚度偏差也较大。第六页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.T T型模法成型型模法成型平膜平膜 T型模法成型型模法成型平膜平膜1、挤出机 2、T型机头 3、4、5、6冷却辊 7拉伸部 8、牵引辊 9、卷取第七

4、页，编辑于星期六：十七点 五十七分。特点：急冷定型、生产效率高；薄膜具有强度高、光泽性好、透明度高等；薄膜厚度均匀；适用于结晶型树脂且要求较薄的薄膜成型，如PE、PP、软质PVC、PVDC、NY、PC等薄膜制造。缺点：纵向强度稍差；存在缩颈。第八页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.平挤拉伸成型平挤拉伸成型 第九页，编辑于星期六：十七点 五十七分。平挤拉伸成型工艺过程原理，挤出机将加热塑化的原料从扁口机头挤出成厚片坯料，然后经一系列纵向拉伸辊作纵向拉伸，再送至拉幅机上进行横向拉伸；经纵横二次拉伸的定向薄膜，在高温下热定型，以消除内应力、降低收缩率、改善其强度和弹性。热处理后将薄膜冷却至室

5、温，以免成卷后使薄膜热量难以散发而引起内部结晶，影响薄膜性能。最后修边并卷取薄膜。平挤拉伸成型的薄膜经冷却辊碾压，其厚度偏差较小，包装性能(机械强度、透明性、光泽度、阻隔性等)因拉伸定向而得到改善，且生产效率高。如果经二次拉伸而不经热处理定型，其薄膜即为热收缩薄膜。主要用于：BOPET、BOPP、BOPS、BONY等薄膜生产。第十页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.压延法成型压延法成型 使热塑性塑料颗粒通过挤出机加热塑化挤出成预成型薄膜，然后经过几个内部加热而相邻逆转的辊筒间隙，连续压延制成成型薄膜，薄膜厚度取决于最后一组辊筒的筒隙，此法常用于PVC、PE、PP、ABS膜生产。第十一页

6、，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.流涎法成型流涎法成型 先将树脂溶于有机溶剂（PVA则以水作溶剂），制成浓度为10%35%的溶液，并将其过滤、消泡，然后送入流涎机通过流涎咀使溶液流涎到滚筒或移动的钢带上蒸发干燥成一定厚度的薄膜。薄膜的厚度取决于聚合物树脂溶液浓度，流涎量及流涎机速率。第十二页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.主要塑料薄膜的性能和用途主要塑料薄膜的性能和用途1、单一薄膜、单一薄膜 在单一薄膜中，阻湿性能好的薄膜有PVDC、拉伸PP和PE；气体阻隔性优良的有PVA、PA、PVDC、EVAL。耐高温性较好的有CPP、PA、PET、PVDC，适用于高温杀菌食品的包装。热

7、封性能较好的有PE、PP。常用塑料包装膜品种与性能常用塑料包装膜品种与性能（P159160.表表62）常用单一薄膜性能比较常用单一薄膜性能比较 第十三页，编辑于星期六：十七点 五十七分。注：-优；-良；-尚可；-差。第十四页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.定向拉伸塑料薄膜定向拉伸塑料薄膜 将普通塑料薄膜在其玻璃化至熔点的某一温度条件下拉伸到原长度的几倍，然后在张紧状态下，在高于其拉伸温度而低于熔点的温度区间内某一高于其拉伸温度而低于熔点的温度区间内某一温度保持几秒进行热处理定型温度保持几秒进行热处理定型，最后急速冷却至室温，可制得定向拉伸薄膜。经过定向拉伸的薄膜，其抗拉强度、阻隔性能

8、，透明度等都有很大的提高。定向拉伸薄膜具有的性能除取决:塑料的品种、分子量大小、结晶度等材料因素热处理温度、时间外，与拉伸程度有重要关系，其机械性能、阻透性能和耐热耐寒性能等随拉伸率的增大、分子定向程度的提高而提高。拉伸薄膜的性能与拉伸方向也有关定向拉伸膜的缺点是延伸率降低，热封性能变差，独立使用时不易封口，使用时一般与PE等具有良好热封性的薄膜复合。第十五页，编辑于星期六：十七点 五十七分。包装上目前使用的单向拉伸膜有OPP、OPS、OPET、OPVDC等，双向拉伸膜有BOPP、BOPE、BOPS、BOPA等。注：落球冲击法；在120，15 min条件下作热收缩；条件38，90%RH；条件2

9、3，0%RH第十六页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.热收缩薄膜热收缩薄膜 未经热处理定型的定向拉伸薄膜称热收缩薄膜。拉伸薄膜聚合物大分子的定向分布状态是不稳定的，在高于拉伸温度和低于熔点温度的条件下，分子热运动使大分子从定向分布状态又恢复到无规则线团状态，使拉伸薄膜沿拉伸方向收缩还原。这种热收缩性能被应用于包装食品，对被包装食品具有很好的保护性、商品展示性和经济实用性。目前使用较多的收缩薄膜是PVC、PE、PP，其次有PVDC、PET、EVA和氯化橡胶等。第十七页，编辑于星期六：十七点 五十七分。常用的两类热收缩包装膜特性常用的两类热收缩包装膜特性 第十八页，编辑于星期六：十七点 五

10、十七分。1.弹性（拉伸）薄膜 弹性（拉伸）薄膜是一种具有特殊性能的薄膜，具有较大的延伸率而又有足够的强度，有良好的拉伸弹性和弹性张力。拉伸薄膜的性能指标拉伸薄膜的性能指标 （1）自粘性 指薄膜之间接触后的粘附性，在拉伸缠绕过程裹包之后，能使新包装商品紧固而不会松散，自粘性受外界环境中湿度、灰尘和污染物等多种因素影响。（2）韧性 是薄膜抗戳穿和抗撕裂的综合性质。（3）许用拉伸指在一定用途情况下，能保持包装必需的特性所能施加的最大拉伸。（4）应力滞留 指在拉伸裹包过程中，对薄膜施加的张力能保持的程度。对乙烯醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯薄膜，常用的应力滞留程度是将薄膜原始长度拉伸至

11、130，在16小时中松弛至6065%，聚氯乙烯薄膜则松弛至25%。第十九页，编辑于星期六：十七点 五十七分。包装上有：PVC、EVA、LDPEI、LLDPE，其中EVA和LLDPE膜弹性好，自粘性也好，是理想品种。第二十页，编辑于星期六：十七点 五十七分。6.2 6.2 塑料包装容器塑料包装容器塑料包装容器塑料包装容器概述概述塑料包装容器 质轻、透明、外形美观质轻、透明、外形美观 一定的机械强度，不易破碎，一定的机械强度，不易破碎，化学稳定性好，耐腐蚀性好化学稳定性好，耐腐蚀性好 易于成型加工，生产能耗低等优异性能易于成型加工，生产能耗低等优异性能 广泛应用在化工产品、食品、饮料、化妆品、医药

12、品等产品的包装，在许多方面已取代或部分取代了木质容器、金属容器、玻璃、陶瓷容器等。第二十一页，编辑于星期六：十七点 五十七分。塑料包装容器的种类，通常可按以下几种方法进行分类：(1)按化学组成化学组成 塑料容器可分为PE、PP、PS、PVC、PET、NY、PC、PF、UF容器等。(2)按成型方法成型方法 可将塑料容器分为吹塑、注射、挤出、模压、热成型、旋转、缠绕成型容器等。(3)按容器的形状和用途形状和用途 塑料容器可分为箱盒类、瓶罐类、袋类、软管类等。第二十二页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.塑料包装容器的成型方法塑料包装容器的成型方法 1 1、挤出成型、挤出成型第二十三页，编辑于

13、星期六：十七点 五十七分。挤出过程第二十四页，编辑于星期六：十七点 五十七分。螺杆头部形状第二十五页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.注射成型注射成型第二十六页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.中空吹塑中空吹塑第二十七页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.热成型热成型 将热塑性塑料片材或管状材料加热至高弹态，采用适当的模具或夹具，在压力作用下使其贴近模具的型面，经过冷却获得制品的方法工艺特点（1）制品适应性强制品适应性强：大小厚薄均可生产；（2）制品应用范围广制品应用范围广：日用化工、药物包装、电子仪表外壳。材料有：PS、PET、PVC、ABS、HDPE、PP、PA、PC

14、等（3）设备投资少设备投资少（4）模具加工容易模具加工容易。第二十八页，编辑于星期六：十七点 五十七分。第二十九页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.常用塑料包装容器常用塑料包装容器1 1、包装常用塑料瓶、包装常用塑料瓶 目前包装上应用的塑料瓶品种有：PE、PP、PVC、PET、PS和PC等。硬质PVC瓶 硬质PVC瓶无毒、质硬、透明性很好，食品上主要用于食用油、酱油及不含气饮料等液态食品的包装。无毒食品级硬质PVC安全指标：树脂中的VC单体的含量小于1mg/kg.25.60min、正庚溶出试验的蒸发残留量小于150mg/kg。PVC瓶有双轴拉伸瓶和普通吹塑瓶两种。双轴拉伸PVC瓶其阻隔

15、性和透明度均比普通吹塑PVC瓶好，用于碳酸饮料包装时的最大CO2充气量为5g/L，在3个月内能保持饮料中的CO2含量；但拉伸PVC瓶的阻氧性极为有限，不宜盛装对氧较敏感的液态食品。第三十页，编辑于星期六：十七点 五十七分。PE瓶瓶 PE瓶主要有LDPE瓶和HDPE瓶，在包装上应用很广，但由于其不透明和高透气性、渗油等缺点而很少用于液体食品包装。PE瓶的高阻湿性和低价格使其广泛用于药品片剂包装，也用于日用化学品包装。PET瓶瓶 PET瓶一般采用注拉吹工艺生产，是定向拉伸瓶的最大品种，其特点为高强度、高阻隔性、透明美观，阻气、保香性好，质轻（仅为玻璃瓶的1/10），再循环性好；在含气饮料包装上几乎

16、全部取代了玻璃瓶。PET瓶虽具有高阻隔性，但对CO2的阻隔性还不充分。采用PVDC涂制成PET-PVDC复合瓶，能有效地提高其阻隔性而用于富含营养物质食品的长期贮存。PS瓶和瓶和PC瓶瓶 PS瓶最大的特点是光亮透明、尺寸稳定性好、阻气防水性能也较好，且价格较低，因此可适用于对O2敏感的产品包装，但应注意的是它不适合包装含大量香水或调味香料的产品，因为其中的酯和酮会溶解PS。由于PS的脆性，PS瓶只能用注吹工艺生产。PC瓶具有极高的强度和透明度，耐热、耐冲击、耐油及耐应变，但其最大的不足就是价格昂贵，且加工性能差，加工条件要求高，故应用较少。国外在食品包装上用作小型牛奶瓶，可进行蒸汽消毒，也可采

17、用微波灭菌，重复使用15次。PP瓶瓶 PP瓶的加工性能较差。采用挤吹工艺生产的普通PP瓶，其透明度、耐油性、耐热性比PE瓶好，但它的透明度、刚性和阻气性均不及PVC瓶，且低温下耐冲击能力较差，易脆裂，因此很少应用。采用挤（注）拉吹工艺生产的PP瓶，在性能上得到明显改善，有些性能还优于PVC瓶，且拉伸后重量减轻，节约原料30%左右，可用于包装不含气果汁饮料及日用化学品。第三十一页，编辑于星期六：十七点 五十七分。第三十二页，编辑于星期六：十七点 五十七分。1.1.塑料箱塑料箱 塑料周转箱是最具有塑料包装箱特色的一类塑料箱，具有体塑料周转箱是最具有塑料包装箱特色的一类塑料箱，具有体积小、重量轻、美

18、观耐用，易清洗、耐腐蚀、易成型加工，使用积小、重量轻、美观耐用，易清洗、耐腐蚀、易成型加工，使用管理方便、安全卫生等特点，被广泛用作啤酒、汽水、生鲜果蔬、管理方便、安全卫生等特点，被广泛用作啤酒、汽水、生鲜果蔬、牛奶、禽蛋、水产品等的运输包装。牛奶、禽蛋、水产品等的运输包装。塑料周转箱所用材料大多是塑料周转箱所用材料大多是PPPP和和HDPEHDPE。HDPEHDPE周转箱周转箱的耐低温性能较好；的耐低温性能较好；PPPP周转箱的抗压性能比较好。生产时加周转箱的抗压性能比较好。生产时加入抗氧剂、颜料，紫外线吸收剂等来改性，以提高塑料周转入抗氧剂、颜料，紫外线吸收剂等来改性，以提高塑料周转箱的使

19、用年限。箱的使用年限。目前，目前，EPSEPS发泡塑料周转箱作为生鲜果蔬的低温保鲜包发泡塑料周转箱作为生鲜果蔬的低温保鲜包装，因其具有隔热防震缓冲等优越性而被广泛应用。装，因其具有隔热防震缓冲等优越性而被广泛应用。第三十三页，编辑于星期六：十七点 五十七分。钙塑瓦楞箱钙塑瓦楞箱 利用钙塑材料优异的防潮性能，来取代部分特殊场合的纸箱包装而发展起来的一种包装。钙塑材料是在PPPP、PEPE树脂树脂中加入大量填料如碳酸钙、硫碳酸钙、硫酸钙、滑石粉等酸钙、滑石粉等，及少量助剂而形成的一种复合材料（一般为50%树脂+50%CaCO3等）。由于钙塑材料具有塑料包装材料的特性，具有防潮防水、高强度等优点，故

20、可在高湿环境下用于冷冻食品、水产品、畜肉制品的包装，体现出质轻、美观整洁、耐用及尺寸稳定的优点。但钙塑材料表面光洁易打滑，减震缓冲性较差，且堆叠稳定性不佳，成本也相对较高。用于食品包装的钙塑材料助剂应满足食品卫生要求，即无毒或有毒成分应在规定的剂量范围内。第三十四页，编辑于星期六：十七点 五十七分。6.3 6.3 泡沫塑料泡沫塑料泡沫塑料泡沫塑料概述概述 泡沫塑料是内部含有大量微孔结构的塑料制品，又称多孔性塑料。泡沫塑料是内部含有大量微孔结构的塑料制品，又称多孔性塑料。它是以树脂为主体、加人发泡剂等其它助剂经发泡成型制得的。泡沫它是以树脂为主体、加人发泡剂等其它助剂经发泡成型制得的。泡沫塑料是

21、目前产品缓冲包装中使用的主要缓冲材料。另外也广泛用作绝塑料是目前产品缓冲包装中使用的主要缓冲材料。另外也广泛用作绝热材料、运动材料、过滤材料、绝缘材料、漂浮物等。热材料、运动材料、过滤材料、绝缘材料、漂浮物等。第三十五页，编辑于星期六：十七点 五十七分。泡沫塑料的特点泡沫塑料的特点(1)容重很低容重很低，可减轻包装重量，降低运输费用；(2)具有优良的冲击、振动能量的吸收性优良的冲击、振动能量的吸收性，用于缓冲防震包装能大大减少产品的破损；(3)对温、湿度的变化适应性强适应性强，能满足一般包装情况的要；(4)吸水率低、吸湿性小吸水率低、吸湿性小，化学稳定性好化学稳定性好，本身不会对内装物产生腐蚀

22、，且对酸、碱等化学药品有较强的耐受性；(5)导热率低导热率低，可用于保温隔热包装，如冰淇淋杯、快餐容器及保温鱼箱等；(6)成型加工方便成型加工方便，可以采用模压、挤出、注射等成型方法制成各种泡沫衬垫、泡沫块、片材等。容易进行二次成型加工，如泡沫板材经热成型可制成各种快餐容器等。另外，泡沫塑料块也可用粘合剂进行自身粘接或与其它材料粘接，制成各种缓冲衬垫等。第三十六页，编辑于星期六：十七点 五十七分。泡沫塑料的分类泡沫塑料的分类(1)按化学成分不同泡沫塑料可分为聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙烯泡沫塑料丙烯泡沫塑料等。在包装中以聚苯乙烯泡沫塑料使用量最

23、大。(2)按密度不同泡沫塑料可分为低发泡、中发泡和高发泡。一般密度大于o4gm2的称为低发泡；密度在0104gcm2之间的称为中发泡；密度小于01gcm2的称为高发泡。(3)按泡沫结构不同泡沫塑料可分为开孔型泡沫塑料和闭孔型泡沫塑料泡沫结构不同泡沫塑料可分为开孔型泡沫塑料和闭孔型泡沫塑料。泡沫塑料内各气孔是相互连通的称为开孔型泡沫塑料；各气孔是相互独立的则称为闭孔型泡沫塑料。开孔或闭孔泡沫结构是由制造方法所决定的，已形成闭孔结构的泡沫塑料，也可借助机械压力使其成为开孔泡沫结构。(4)按机械性能不同泡沫塑料可分为软质、半硬质和硬质软质、半硬质和硬质三种。这种软硬的划分是以泡沫塑料的弹性模量为标准的。在23C、相对湿度50时，弹性模量高于686MPa的为硬质泡沫塑料；弹性模量在686686MPa之间的称为半硬质泡沫塑料；弹性模量小于686MPa的称为软质泡沫塑料。第三十七页，编辑于星期六：十七点 五十七分。第三十八页，编辑于星期六：十七点 五十七分。