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提提纲纲 1 塑料的基本概念 组成及主要包装性能塑料的基本概念 组成及主要包装性能 高分子聚合物的组成高分子聚合物的组成 单个大分子的结构单个大分子的结构 多个大分子的结合和聚多个大分子的结合和聚 集态集态 物态及相应的性能物态及相应的性能 塑料的组成塑料的组成 树脂和添加剂树脂和添加剂 2 食品包装常用的塑料树脂食品包装常用的塑料树脂 常用的塑料树脂的性能 使用 重点是环境可降解塑料常用的塑料树脂的性能 使用 重点是环境可降解塑料 3 软塑料包装材料软塑料包装材料 常用的食品包装用塑料薄膜常用的食品包装用塑料薄膜 复合包装材料复合包装材料 材料要求和复合工艺材料要求和复合工艺 4 塑料包装容器及制品塑料包装容器及制品 常用制品常用制品 5 食品用塑料包装材料的选用食品用塑料包装材料的选用 卫生安全性 阻透性 异臭成分卫生安全性 阻透性 异臭成分 塑料检测仪器 万能试验机 简支梁冲塑料检测仪器 万能试验机 简支梁冲 击试验机 悬臂梁冲击试验机 落锤冲击试验机 悬臂梁冲击试验机 落锤冲 击试验机 熔体流动速率仪 热变形击试验机 熔体流动速率仪 热变形 维卡温度 测定仪 维卡温度 测定仪 联系人 王玉贤联系人 王玉贤手机 手机网址 网址 1塑料的基本概念塑料的基本概念 组成及主要包装性能组成及主要包装性能 塑料塑料是一种高分子聚合物 是一种高分子聚合物 树脂树脂为基本成分为基本成分 再加入一再加入一 些改善其性能的各种些改善其性能的各种添加剂添加剂制成的高分子材料制成的高分子材料 一 一 高分子聚合物塑料的基本知识高分子聚合物塑料的基本知识 一一 高分子聚合物的基本概念高分子聚合物的基本概念 高分子高分子是指它的分子量在是指它的分子量在104 106以上的大分子物质以上的大分子物质 所含的原子数可以高达几百万个所含的原子数可以高达几百万个 虽然它分子量很大虽然它分子量很大 但它的化学组成却必不复杂但它的化学组成却必不复杂 它往往是由一种或几种简单的化合物它往往是由一种或几种简单的化合物 单体单体 以某以某 种形式重复而形成种形式重复而形成聚合体聚合体 链节 链节 高分子聚合物大分子是由一些基本的单元结构重高分子聚合物大分子是由一些基本的单元结构重 复连接而成的复连接而成的 该单元结构称为链节该单元结构称为链节 聚合度 聚合度 大分子重复链节的数目大分子重复链节的数目 如果已知链节的分子量和聚合度如果已知链节的分子量和聚合度 可知大分子的分子量可知大分子的分子量 M mn M大分子的分子量大分子的分子量m链节的分子量链节的分子量n 大分子的聚合度大分子的聚合度 注 同一种高分子聚合物中注 同一种高分子聚合物中 各分子所含链节的数目是不各分子所含链节的数目是不 同的同的 因此高分子聚合物的聚合度和分子量是指其平均聚合度和因此高分子聚合物的聚合度和分子量是指其平均聚合度和 平均分子量平均分子量 二 二 结构和构象结构和构象 单个大分子单个大分子 1 原子间作用力 原子间作用力 组成高分子聚合物的大分子是原子在组成高分子聚合物的大分子是原子在 共价键的作用下连接而成的共价键的作用下连接而成的 这种共价键所形成的结合力较强这种共价键所形成的结合力较强 称为称为主价力主价力 2 分类分类 高分子聚合物长链分子可以按高分子聚合物长链分子可以按几何形状几何形状分为两种分为两种 线型大分子 线型大分子 由许多链节形成一个长链由许多链节形成一个长链 长链上可以有长链上可以有 支链支链 长链之间靠物理吸引长链之间靠物理吸引 相互结合相互结合 体型大分子 体型大分子 大分子链之间以强的化学键相互交联 形大分子链之间以强的化学键相互交联 形 成立体的网状结构 成立体的网状结构 Page 50 表表3 1 高分子聚合物与低分子化合物之间还有一个重要的区别 高分子聚合物与低分子化合物之间还有一个重要的区别 高分子聚合物有特殊的构象高分子聚合物有特殊的构象 同分异构体同分异构体 高分子聚合物大分子链中的单键可以绕着它邻近的键按一高分子聚合物大分子链中的单键可以绕着它邻近的键按一 定的键角作旋转运动 它是一种热运动 运动速度很高 定的键角作旋转运动 它是一种热运动 运动速度很高 细长的大分子时而收缩 时而舒张细长的大分子时而收缩 时而舒张 这种大分子构象的瞬息变化使大分子具有很好的这种大分子构象的瞬息变化使大分子具有很好的柔顺性柔顺性 在宏观方面表面出很好的在宏观方面表面出很好的柔韧性和弹性柔韧性和弹性 三三 高分子聚合物大分子间的结合及聚集态高分子聚合物大分子间的结合及聚集态 1 大分子间作用力 是大分子间作用力 是靠靠范德华力和氢键范德华力和氢键结合而构成物体结合而构成物体 这两种结合力在这里称为这两种结合力在这里称为次级键 次级键 注 单个的次级键力与其主键力相比很小注 单个的次级键力与其主键力相比很小 只相当于它只相当于它1 10 但链很长但链很长 次级键的总和力要远远超过主价键力次级键的总和力要远远超过主价键力 对于一个化合物来讲对于一个化合物来讲 聚合度越大聚合度越大 分子的结合力越大分子的结合力越大 相互结合的越紧密相互结合的越紧密 高分子聚合物比低分子的有高得多的强度和化学稳定性高分子聚合物比低分子的有高得多的强度和化学稳定性 2 大分子聚集结构对高分子聚合物的性能的影响大分子聚集结构对高分子聚合物的性能的影响 分类 分类 依照大分子的聚集态的分子排列是否有序而分为二类依照大分子的聚集态的分子排列是否有序而分为二类 无定型聚合物 无定型聚合物 大分子在空间以杂乱无序的形式聚集大分子在空间以杂乱无序的形式聚集 而构成聚合物而构成聚合物 结晶型聚合物 结晶型聚合物 大分子有规则地排列而构成聚合物大分子有规则地排列而构成聚合物 注 注 结晶型聚合物内的大分子并非全都规则地排列 只有部分区域结晶型聚合物内的大分子并非全都规则地排列 只有部分区域 规则地排列 该区域则为规则地排列 该区域则为晶区晶区 聚合物的结晶度聚合物的结晶度 晶区的重量与聚合物的总体重量百分比晶区的重量与聚合物的总体重量百分比 结晶度高结晶度高 聚合物的强度聚合物的强度 硬度硬度 熔点熔点 化学稳定性化学稳定性 阻透性升高阻透性升高 聚合物的弹性聚合物的弹性 塑性塑性 冲击强度降低冲击强度降低 在工厂中在工厂中 可以通过外力拉伸使高分子聚合物沿可以通过外力拉伸使高分子聚合物沿 着拉伸方向定向排列而提高聚合物的结晶度着拉伸方向定向排列而提高聚合物的结晶度 从从 而提高聚合物的性质而提高聚合物的性质 四 高分子聚合物的物态及其相应性能 四 高分子聚合物的物态及其相应性能 高分子聚合物在不同温度下分别呈现出高分子聚合物在不同温度下分别呈现出玻璃态玻璃态 高弹高弹 态态 黏流态黏流态 各种物态分别具有一定的特性各种物态分别具有一定的特性 高分子聚合高分子聚合 物的结构不同其物态也不同物的结构不同其物态也不同 其关系用其关系用温度 形变曲线温度 形变曲线来来 表示表示 1 线型无定型高分子聚合物线型无定型高分子聚合物 形变曲线如形变曲线如page51图图3 6所示所示 在恒定的应力下在恒定的应力下 随着温度升高随着温度升高 它出现三种物态它出现三种物态 1 玻璃态玻璃态 温度低于温度低于玻璃化温度玻璃化温度Tg 它是聚合物作为塑料时的使用状态它是聚合物作为塑料时的使用状态 这时聚这时聚 合物的形变小合物的形变小 而且随外力的消失而消失而且随外力的消失而消失 呈现刚硬的固体状态呈现刚硬的固体状态 2 高弹态高弹态 温度介于温度介于Tg和和黏流温度黏流温度Tm之间之间 大分子的热运动加剧大分子的热运动加剧 聚合物变成聚合物变成 有极高弹性的物体有极高弹性的物体 弹性变形可达原长的弹性变形可达原长的5 10倍倍 3 黏流态黏流态 温度介于温度介于Tm和和分解温度分解温度Td之间之间 分子动能增加到大分子之间可以相分子动能增加到大分子之间可以相 互滑动的状态而使高分子聚合物变成可流动的黏稠液体互滑动的状态而使高分子聚合物变成可流动的黏稠液体 是聚合物是聚合物 成型加工的物态成型加工的物态 温度超过分解温度温度超过分解温度Td时时 大分子共价键破坏而导致高分子聚合物的大分子共价键破坏而导致高分子聚合物的 分解分解 2 线型结晶高分子聚合物 线型结晶高分子聚合物 它只有它只有结晶态和黏流态结晶态和黏流态 因为大分子热运动的加剧因为大分子热运动的加剧 不足以不足以 克服结晶区原子之间的结合力克服结晶区原子之间的结合力 不能成为具有极高弹性的物体不能成为具有极高弹性的物体 当当 大分子不能保持有序排列的结构时大分子不能保持有序排列的结构时 晶区消失而呈现了黏晶区消失而呈现了黏 流态流态 3 体型高分子聚合物体型高分子聚合物 因为大分子的关联因为大分子的关联 使大分子束缚而不能产生相对滑动使大分子束缚而不能产生相对滑动 因此没因此没 有有高弹态和黏流态高弹态和黏流态 二 二 塑料的组成和分类塑料的组成和分类 一一 塑料的组成塑料的组成 塑料塑料是一种高分子聚合物 是一种高分子聚合物 树脂树脂为基本成分为基本成分 再加入一再加入一 些改善其性能的各种些改善其性能的各种添加剂添加剂制成的制成的高分子材料高分子材料 1 聚合物的主干 树脂聚合物的主干 树脂 树脂的种类树脂的种类 性质性质 及在塑料中所占的比例及在塑料中所占的比例 起主要的决定作用起主要的决定作用 常用树脂分为两类常用树脂分为两类 一类 加聚树脂一类 加聚树脂 如如聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚氯烯聚氯烯 聚乙烯醇聚乙烯醇 聚苯乙烯聚苯乙烯等等 它们构成食品包装用树脂的主体它们构成食品包装用树脂的主体 二类 缩聚树脂 二类 缩聚树脂 在食品包装中较少应用 在食品包装中较少应用 2 聚合物中的添加剂聚合物中的添加剂 1 增塑剂增塑剂 定义定义 提高树脂可塑性和柔软性的添加剂提高树脂可塑性和柔软性的添加剂 原理 原理 增塑剂为一些低分子的物质 当聚合物分子增塑剂为一些低分子的物质 当聚合物分子 间夹有低分子物质后 加大了分子间距 降间夹有低分子物质后 加大了分子间距 降 低其分子作用力 从而增强了大分子柔软性低其分子作用力 从而增强了大分子柔软性 和相对滑移流动能力 和相对滑移流动能力 2稳定剂稳定剂 它的功能是它的功能是防止或延缓防止或延缓高分子材料的老化变质高分子材料的老化变质 A抗氧剂抗氧剂 阻止高分子材料的氧化变质阻止高分子材料的氧化变质 其中酚类抗氧剂因其安全无毒其中酚类抗氧剂因其安全无毒 不易污染而被大量应用不易污染而被大量应用 B光稳定剂光稳定剂 用于反射或吸收紫外光物质用于反射或吸收紫外光物质 防止塑料树脂老化防止塑料树脂老化 延长其使用寿命延长其使用寿命 C热稳定剂热稳定剂 可防止塑料在加工和使用过程中因受热而引起的降解 可防止塑料在加工和使用过程中因受热而引起的降解 是塑料等高分子材料加工中不可缺少的一类助剂 是塑料等高分子材料加工中不可缺少的一类助剂 目前应用最多的是聚氯乙烯的热稳定剂 目前应用最多的是聚氯乙烯的热稳定剂 3 填充剂填充剂 功用功用 弥补树脂的某些不足性能弥补树脂的某些不足性能 改善塑料的使用性能改善塑料的使用性能 如如 提高尺寸稳定性和硬度提高尺寸稳定性和硬度 同时可降低塑料成本同时可降低塑料成本 添加剂的具体要求 添加剂的具体要求 它与树脂有很好的它与树脂有很好的相溶性相溶性 稳定性稳定性 不相互影响不相互影响的特的特 性性 对于食品包装的塑料袋对于食品包装的塑料袋 应具有应具有无味无味 无毒无毒 无臭无臭 不不 溶出溶出的特征的特征 二 二 塑料的分类塑料的分类 通常按塑料须加热通常按塑料须加热 冷却呈现的性质的不同冷却呈现的性质的不同 分为分为 热塑性塑料和热固性塑料热塑性塑料和热固性塑料 1 热塑性塑料热塑性塑料 以聚合树脂为基料以聚合树脂为基料 加入适量的添加剂而制成加入适量的添加剂而制成 在特定的温度范围能反复受热软化流动和冷却硬化成在特定的温度范围能反复受热软化流动和冷却硬化成 型型 其树脂化学组成及基本性能不发生变化其树脂化学组成及基本性能不发生变化 2 热固性塑料热固性塑料 不常用于食品不常用于食品 不作介绍不作介绍 三三 塑料材料的主要包装性能指标塑料材料的主要包装性能指标 page 53 2 食品包装常用的塑料树脂食品包装常用的塑料树脂 K 树脂树脂 聚氯乙烯聚氯乙烯 PVC page 58聚偏二氯乙烯聚偏二氯乙烯 PVDC page 59 聚酰胺聚酰胺 PA 通称尼龙通称尼龙Ny page 60 聚乙烯醇聚乙烯醇 PVA page 60 聚酯聚酯 PET page 60 聚碳酸酯聚碳酸酯 PC page 61 乙烯 醋酸乙烯共聚物乙烯 醋酸乙烯共聚物 EVA page 62 乙烯 乙烯醇共聚物乙烯 乙烯醇共聚物 EVAL page 62 名称名称聚乙烯聚乙烯高压低高压低 密度聚密度聚 乙烯乙烯 低压高密度低压高密度 聚乙烯聚乙烯 线型低线型低 密度聚密度聚 乙烯乙烯 聚丙烯聚丙烯 BOPP OPP 聚苯乙烯聚苯乙烯 简写简写PELDPEHDPELLDPEPPPS 特征特征最轻的食品包最轻的食品包 装用塑料装用塑料 最主要缺点是脆性最主要缺点是脆性 阻水性阻水性好好高于高于LDPE水蒸气透过率水蒸气透过率 与与HDPE相似相似 差 低于差 低于PE 阻气性阻气性差差差差高于高于LDPE差差氧气透过率也氧气透过率也 相似相似 差差 机械强度机械强度低低高于高于LDPE高于高于 LDPE 好好 高于高于PE较好的刚硬度 脆性较好的刚硬度 脆性 大 耐冲击性能差大 耐冲击性能差 延伸性延伸性好好好好 耐低温性耐低温性很好很好比比PE差差 17 变脆变脆 良好良好 耐高温性耐高温性差差优良优良差 为差 为60 80 透明度透明度不高不高较高较高低于低于LDPE好好好 高达好 高达88 92 名称名称聚乙烯聚乙烯高压低密度高压低密度 聚乙烯聚乙烯 低压高密度低压高密度 聚乙烯聚乙烯 线型低密线型低密 度聚乙烯度聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 BOPP OPP 聚苯乙烯聚苯乙烯 印刷性能印刷性能差 须要处差 须要处 理理 差 须要处差 须要处 理理 热封性热封性很好很好好好低于低于LDPE比比PE差差 柔顺性柔顺性好好低于低于LDPE高于高于HDPE 加工性加工性好好低于低于LDPE较好较好好好 卫生 安全卫生 安全好好高于高于PE好 无毒 好 无毒 无味无味 适用范围适用范围适应食品的适应食品的 冷冻处理冷冻处理 主要制成膜 主要制成膜 用于包装要用于包装要 求较低的食求较低的食 品 品 防潮要防潮要 求的干燥食求的干燥食 品 生鲜果品 生鲜果 蔬的保鲜包蔬的保鲜包 装 冷冻食装 冷冻食 品的包装品的包装 与与LDPE相相 比 相同强比 相同强 度下 可节度下 可节 省原材料 省原材料 作为复合膜作为复合膜 的热封层用的热封层用 于高温杀菌于高温杀菌 食品的包装食品的包装 主要制成主要制成 膜 用于膜 用于 包装肉类 包装肉类 冷冻食品 冷冻食品 和奶制品 和奶制品 阻气性差 阻气性差 不能满足不能满足 长时间的长时间的 保持要求 保持要求 薄膜经定向薄膜经定向 拉伸处理比拉伸处理比 CPP好 包好 包 装含油食品 装含油食品 可代替玻璃可代替玻璃 纸包装点心 纸包装点心 面包 可用面包 可用 作糖果 点作糖果 点 心的扭结包心的扭结包 装制成各种装制成各种 形式绳 带形式绳 带 制成透明的制成透明的 食品盒 水食品盒 水 果盘 色泽果盘 色泽 艳丽发泡艳丽发泡EPS 可用作保温可用作保温 及缓冲包装及缓冲包装 材料 如 材料 如 快餐盒快餐盒 环境可降解塑料环境可降解塑料 美国材料试验协会的定义 美国材料试验协会的定义 在特定的环境条件下 其化学在特定的环境条件下 其化学 结构发生了明显的变化 并用标准的测试方法能测定其物结构发生了明显的变化 并用标准的测试方法能测定其物 质性能变化的塑料 质性能变化的塑料 化学上化学上 分子水平分子水平 其废弃物的化学结构发生了明显的其废弃物的化学结构发生了明显的 变化变化 最终完全降解成二氧化碳和水最终完全降解成二氧化碳和水 特性上特性上 材料水平材料水平 其废弃物在较短时间内其废弃物在较短时间内 机械力学机械力学 性能下降性能下降 应用功能大部分或完全丧失应用功能大部分或完全丧失 形态上 形态上 其废弃物在较短时间内破裂其废弃物在较短时间内破裂 崩碎崩碎 粉化成为对粉化成为对 环境无害或易被环境消化环境无害或易被环境消化 被降解的原因被降解的原因 高分子材料降解的敏感性取决于高分子材料降解的敏感性取决于自身的结构自身的结构 如 如 含含C N C O等杂键比含单纯等杂键比含单纯C C的敏感的敏感 带支链的比直链的敏感带支链的比直链的敏感 PE的分子量低于的分子量低于500时时 可被微生物所降解可被微生物所降解 在热塑性塑料中在热塑性塑料中 能被微生物降解只有脂肪族聚酯及能被微生物降解只有脂肪族聚酯及 其衍生物其衍生物 环境可降解塑料分类环境可降解塑料分类 1生物可降解塑料生物可降解塑料 a 生物合成聚酯塑料生物合成聚酯塑料 它是一种特定的塑料它是一种特定的塑料 用特定的细菌经过用特定的细菌经过发酵发酵制成制成 它的特点是此聚酯塑料是由生物合成的它的特点是此聚酯塑料是由生物合成的 亦能为微生物所分解亦能为微生物所分解 b 天然高分子材料天然高分子材料 是指是指淀粉 纤维素 蛋白质 多糖淀粉 纤维素 蛋白质 多糖等能被微生物所降解的等能被微生物所降解的 物质 经适当的改性后 制成的包装材料 物质 经适当的改性后 制成的包装材料 研究的重点是以淀粉为主要原料 研究的重点是以淀粉为主要原料 如研究的用大豆淀粉制取包装包装材料 它最大的特点就是有很好如研究的用大豆淀粉制取包装包装材料 它最大的特点就是有很好 的降解性 的降解性 光降解塑料光降解塑料 指光照作用下能降解的塑料 指光照作用下能降解的塑料 应用 应用 农用薄膜和饮料包装袋上农用薄膜和饮料包装袋上 缺点 缺点 如何确定使用的安全期及所分解的物质能否对环如何确定使用的安全期及所分解的物质能否对环 境造成危害境造成危害 如 塑料在见光如 塑料在见光30个小时后个小时后 就分解就分解 在实际中肯定不适合商品在实际中肯定不适合商品 的流通的流通 3软塑料包装材料软塑料包装材料 定义 定义 软塑料包装材料指的是塑料的挠性 弯曲性 包装软塑料包装材料指的是塑料的挠性 弯曲性 包装 材料 材料 指单种塑料薄膜指单种塑料薄膜 塑料与塑料的复合薄膜或是以塑料为主体包含纸塑料与塑料的复合薄膜或是以塑料为主体包含纸 或铝箔等其他可挠性材料的复合材料或铝箔等其他可挠性材料的复合材料 一 一 常用食品包装用塑料薄膜常用食品包装用塑料薄膜 1 普通塑料薄膜普通塑料薄膜 是指用普通方法成型而未经拉伸处理一类薄膜是指用普通方法成型而未经拉伸处理一类薄膜 包装性能主要取决于包装性能主要取决于树脂的品种树脂的品种 对于单一薄膜对于单一薄膜 阻湿性能好 阻湿性能好 PVDC 拉伸拉伸PP PE 气体阻隔性优良 气体阻隔性优良 PVA PA PE PVDC EVAC 耐高温性能好 耐高温性能好 CPP PA PET PVDC 2 定向拉伸塑料薄膜定向拉伸塑料薄膜 定义 定义 将普通塑料薄膜在其玻璃化至熔点的某一温度条件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下拉伸到原长度的几倍 然后在张紧状态下然后在张紧状态下 在高于其拉在高于其拉 伸温度而低于熔点的温度区间内某温度保持几秒进行热处伸温度而低于熔点的温度区间内某温度保持几秒进行热处 理定型理定型 最后急速冷却至室温最后急速冷却至室温 可制得定向拉伸薄膜可制得定向拉伸薄膜 性能的影响因素 性能的影响因素 塑料的品种塑料的品种 分子量大小分子量大小 结晶度结晶度 热处理的时间热处理的时间 温度温度 拉伸方向拉伸方向 拉伸程度拉伸程度 2 拉伸程度可以影响机械力学性能 阻透性能 和耐热耐寒性能 拉伸程度可以影响机械力学性能 阻透性能 和耐热耐寒性能 注 注 1 单向拉伸的薄膜拉伸方向上强度增加 而未经拉伸方向强度降低 单向拉伸的薄膜拉伸方向上强度增加 而未经拉伸方向强度降低 易破裂 易破裂 3 高阻隔性薄膜高阻隔性薄膜 是指厚度在是指厚度在25 4 m以下的薄膜在以下的薄膜在22 8 条件下的透气度为条件下的透气度为 1 0 mL 645cm2 24h 0 1MPa 以 下以 下 目 前 只 有目 前 只 有 EVOH PVDC和聚丙烯腈和聚丙烯腈 不严格的讲不严格的讲PA和和PET也可算作也可算作 例 例 EVOH 乙烯 乙烯醇共聚物膜乙烯 乙烯醇共聚物膜 优点 优点 极好的阻气性极好的阻气性 可大大提高食品的保香性和延长保可大大提高食品的保香性和延长保 质期质期 它是高阻性材料中热稳定性最好的一种它是高阻性材料中热稳定性最好的一种 由于由于EVOH分子结构中有亲水基团分子结构中有亲水基团 易吸附水分而影响其易吸附水分而影响其 高阻气性高阻气性 故故EVOH一般用复合膜的中间一般用复合膜的中间 三 三 复合软包装材料复合软包装材料 定义 定义 是指两层或两层以上不同品种可挠性材料是指两层或两层以上不同品种可挠性材料 通过一通过一 定技术组合而成的定技术组合而成的 结构化结构化 多层材料多层材料 所用的复合材料所用的复合材料 有塑料薄膜有塑料薄膜 铝箔和纸等铝箔和纸等 单一材料有一定的优异的性能单一材料有一定的优异的性能 但不可避免的存在一定的缺点但不可避免的存在一定的缺点 而而 不能满足食品包装的要求不能满足食品包装的要求 将不同的包装材料复合将不同的包装材料复合 使其拥有多种使其拥有多种 综合包装性能综合包装性能 现在是食品包装材料的现在是食品包装材料的最主要的品种和国际性最主要的品种和国际性 发展方向发展方向 一 复合软包装材料的物质性和基本要求 一 复合软包装材料的物质性和基本要求 复合软包装材料虽然种类众多复合软包装材料虽然种类众多 但它性能主要取决于但它性能主要取决于基基 材的数量和性能材的数量和性能 1 复合软包装材料的特性要求复合软包装材料的特性要求 1 综合包装性能要好综合包装性能要好 结合所有基材的优点结合所有基材的优点 而克服了它们的缺点而克服了它们的缺点 2 卫生安全性好卫生安全性好 一般将印刷装饰层处于中间一般将印刷装饰层处于中间 2 食品包装材料的结构要求食品包装材料的结构要求 1 内层要求内层要求 直接和食品接触的层面直接和食品接触的层面 无毒无毒 无味无味 耐油耐油 耐化学性能好耐化学性能好 具有热封性具有热封性 和黏合性和黏合性 如 如 PE CPP EVA 2 外层要求外层要求 在外面的层面 在外面的层面 光学性能好光学性能好 看起来比较美观看起来比较美观 印刷性好印刷性好 耐磨耐耐磨耐 热热 具有强度和刚性具有强度和刚性 如 如 PA PET BOPP PC 铝箔及纸铝箔及纸 3 中间层要求中间层要求 具有高阻隔性具有高阻隔性 阻气 阻香 防潮和遮光 阻气 阻香 防潮和遮光 如 如 铝箔和铝箔和PVDC 复合包装材料的表示方法 复合包装材料的表示方法 例 例 纸纸 PE Al PE 从左至右依次为外层从左至右依次为外层 中间层中间层 和内层材料和内层材料 外层纸提供外层纸提供印刷性能印刷性能 中间中间PE层起层起黏结作用黏结作用 中间中间Al提供提供阻隔性和刚度阻隔性和刚度 内层内层PE提供提供热封性能热封性能 二 复合的工艺方法 二 复合的工艺方法 1 涂布法涂布法 在一种基材表面涂上涂布剂并经干燥或冷却后形成在一种基材表面涂上涂布剂并经干燥或冷却后形成 复合材料的加工方法复合材料的加工方法 如如 涂布涂布PVDC主要用于提高薄膜阻隔性主要用于提高薄膜阻隔性 涂布涂布PE是要提供良好的热封层是要提供良好的热封层 2 共挤法共挤法 用两台或两台以上的挤出机用两台或两台以上的挤出机 分别将加热熔融的异分别将加热熔融的异 色或异种塑料从一个模孔中挤出成膜的工艺方法色或异种塑料从一个模孔中挤出成膜的工艺方法 主要用于材料相近或相同的多层组合共挤 主要用于材料相近或相同的多层组合共挤 3 层合法层合法 定义 定义 用黏合剂把两层或两层以上的基材黏合在一用黏合剂把两层或两层以上的基材黏合在一 起而形成复合材料的一种工艺方法起而形成复合材料的一种工艺方法 适用适用 某些无法用于挤出复合工艺加工的复合材料某些无法用于挤出复合工艺加工的复合材料 关键 关键 选择合适的黏合材料和黏结剂选择合适的黏合材料和黏结剂 例 高温蒸煮袋用复合膜例 高温蒸煮袋用复合膜 分类 分类 按所能达到的温度 按所能达到的温度 高温 高温 121 30min 和超高温和超高温 135 30min 按结构 按结构 分透明袋和不透明袋分透明袋和不透明袋 复合膜的一般结构复合膜的一般结构 外层外层一般用一般用PET或或PA 内层用内层用CPP 若用若用PE 仅能承受仅能承受 110 以下的高温 以下的高温 中间层中间层如果是透明的 用如果是透明的 用PVDC或或PVA 特点特点是传热较慢是传热较慢 适合内容物适合内容物300g以下的小型蒸煮袋以下的小型蒸煮袋 中间层中间层如果是不透明的如果是不透明的 用铝箔用铝箔 特点特点是快是快 内容物可超过内容物可超过500g 4塑料包装容器及制品塑料包装容器及制品 塑料塑料通过各种加工手段 可制成具有各种性能和开头的包通过各种加工手段 可制成具有各种性能和开头的包 装容器及制品 其中塑料瓶已成为最主要的液体食品包装容器及制品 其中塑料瓶已成为最主要的液体食品包 装容器 大有取代普通玻璃瓶的趋势 装容器 大有取代普通玻璃瓶的趋势 发展方向 发展方向 提高瓶子的阻隔性提高瓶子的阻隔性 采用更高阻隔性采用更高阻隔性树脂树脂和和 共挤复合共挤复合 瓶体的瓶体的轻量化和高速化轻量化和高速化生产生产 如 如 通过提高拉伸倍率通过提高拉伸倍率 在提高强体强度和气密性的同时在提高强体强度和气密性的同时 降低了瓶体的重量降低了瓶体的重量 节省原材料和成本节省原材料和成本 Page 78表表3 15 种类种类性能特点性能特点成型方法成型方法 HDPE 加工简单容易 成本低 耐化学腐蚀性好 低温抗冲击加工简单容易 成本低 耐化学腐蚀性好 低温抗冲击 强度好 水蒸气的阻隔性好 气体透过率高 不适合高强度好 水蒸气的阻隔性好 气体透过率高 不适合高 温充填和消毒 气体的阻隔性差 温充填和消毒 气体的阻隔性差 挤挤 吹法吹法 注注 吹法吹法 LDPE 具有挠性 耐冲击 水蒸气的阻隔性好 加工性好 价具有挠性 耐冲击 水蒸气的阻隔性好 加工性好 价 格低 但阻气性差 高温下会开裂 格低 但阻气性差 高温下会开裂 挤挤 吹法吹法 吹吹 吹法吹法 PVC 耐冲击强度高 氧气的透过率低 水蒸气的透过率中等 耐冲击强度高 氧气的透过率低 水蒸气的透过率中等 透明度好 制品变形的温度低 不宜在高温条件下使用 透明度好 制品变形的温度低 不宜在高温条件下使用 加工性较差 加工性较差 挤挤 吹法吹法 吹吹 吹法吹法 挤挤 拉拉 吹法吹法 PP 重量轻 熔点高 可消毒处理 耐化学性好 耐冲击 重量轻 熔点高 可消毒处理 耐化学性好 耐冲击 透明 水蒸气透过率低 而渗透率高 阻气性差 具有透明 水蒸气透过率低 而渗透率高 阻气性差 具有 低温脆性低温脆性 注注 吹法吹法 注注 拉拉 吹法吹法 PET 抗拉强度高 耐冲击 透明 水蒸气 氧气 二氧化碳抗拉强度高 耐冲击 透明 水蒸气 氧气 二氧化碳 的透过率低 酒精透过率低 耐油性好 但需要有专用的透过率低 酒精透过率低 耐油性好 但需要有专用 设备加工 不能加工成有机容器 且价格较高 设备加工 不能加工成有机容器 且价格较高 注注 吹法吹法 注注 拉拉 吹法吹法 5 食品塑料包装材料的选用食品塑料包装材料的选用 选用塑料包装材料时应注意的问题选用塑料包装材料时应注意的问题 一 卫生安全性一 卫生安全性 树脂本身的毒性树脂本身的毒性 所使用的添加剂有毒或超过规定量所使用的添加剂有毒或超过规定量 一一 塑料树脂的卫生安全性塑料树脂的卫生安全性 大多数树脂是无毒的大多数树脂是无毒的 但它们的单体分子却大多但它们的单体分子却大多 有毒性有毒性 如 如 PVC和和PVDC的单体有明显的致突变性的单体有明显的致突变性 聚苯乙烯树脂中聚苯乙烯树脂中苯乙烯单体苯乙烯单体对肝细胞有对肝细胞有 破坏作用破坏作用 丙烯腈丙烯腈单体是强致癌物质单体是强致癌物质 二 二 塑料包装材料的阻透性塑料包装材料的阻透性 阻透性是食品包装材料最主要的特