塑料包装材料

塑料包装材料及容器 塑料包装 学习内容 学习重点 学习难点 返回主页 塑料包装材料的应用 什么是塑料 塑料 照字面上讲 是可以塑造的材料 也就是具有可塑性的材料 现今的塑料是用树脂在一定温度和压力下浇铸 挤压 吹塑或注射到模型中冷却成型的一类材料的专称 化学上 塑料是一种聚合物 即由很多个单元不断重复组合而成的 发展历程 19世纪60年代 美国由于象牙供应不足 制造桌球的原料缺乏 谁可发明一种取代象牙的物料便可得到一万元奖金 当时电力未能普及的原因是缺乏良好的电线包裹材料 所以亦有科学家认为如能发明出一种可塑的绝缘材料 可使电力应用普及 更可赚取大笔专利费 塑料的出现 1866年JohnWesleyHyatt因打翻了火棉胶 发觉它冻结后 会变成坚韧而有弹性的物料而发明了塑料 賽璐珞 Celluloid 第一种合成塑料是将树脂加热模压制得 是在20世纪初 1910年美籍比利时化学家贝克兰德制成 贝克兰德将树脂添加木屑加热 加压模塑成各种制品 以他的姓氏命名为贝克里特 Plastic 我们称为电木 第一次世界大战后 无线电 收音机等电器工业迅猛发展 更增加了对电木的需求 一直被使用到今天 塑料工业的真正兴起从第二次世界大战爆发时开始的 从那时起直到现在塑料工业一直蓬勃发展 塑料已成为现代世界占领导地位的新材料 塑料的普及 塑料的特性 优点 物理性能优良 塑料具有一定的强度 弹性 抗拉 抗压 抗冲击 抗弯曲 耐折叠 耐摩擦 防潮 阻隔气体等 化学稳定性好 塑料耐酸碱 耐化学药剂 耐油脂 耐锈蚀等 塑料属于轻质材料 密度约为金属的1 5 玻璃的1 2 塑料的特性 优点 塑料加工成型简单多样 塑料可制成薄膜 片材 管材 带材 还可以编织成布 用做发泡材料等 成型方法有吹塑 注塑 铸塑 真空 发泡等 塑料具有优良的透明性和表面光泽 印刷和装饰性能良好 在传达和美化商品上能取得良好效果 塑料属于节能材料 价格上具有一定的竞争力 缺点 强度不如钢铁 耐热性不及玻璃 在外界因素长期作用下易发生老化 有些塑料不是绝对不透气 不透光 不透湿的 有些材料还带有异味 其部分低分子物有可能渗入内装物 塑料易产生静电 容易弄脏 有些塑料废物处理燃烧时会造成公害 塑料的特性 第一节塑料包装材料 一 塑料的组成 分类二 塑料的特性三 常见的几种塑料 塑料包装材料 概述 塑料是在玻璃态下使用的 具有可塑性的高分子材料 它以树脂为主要组分 加入各种添加剂 能在一定温度和压力下加工成形的各种材料的总称 2 填充剂 填料 提高塑料的力学 电学性能或降低成本等 它在塑料占有相当大的比例 如加入铝粉可提高光反射能力和防老化 加入二硫化钼可提高润滑性 常用填充剂有云母粉 石墨粉 炭粉 氧化铝粉 木屑 玻璃纤维 碳纤维等 塑料包装材料 3 增塑剂 提高塑料的可塑性和柔软性 常用熔点低的低分子化合物来增加大分子链间距离 从而达到增加大分子链的柔顺性的目的 常用增塑剂有甲酸酯类 磷酸酯类 氯化石蜡等 塑料包装材料 4 稳定剂 提高塑料对热 光 氧等的稳定性 延长使用寿命 常用热稳定剂有硬酯酸盐 环氧化合物和铅的化合物等 光稳定剂有炭黑 氧化锌等遮光剂 5 增色剂 赋予塑料制品各种色彩 常用的着色剂是一些有机染料和无机颜料 有时也采用能产生荧光或磷光的颜料 塑料包装材料 6 润滑剂 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模能力 同时可使制品光亮美观 常用润滑剂有硬酯酸 盐类等 7 固化剂 与树脂发生交联反应 使受热可塑的线型结构变成热稳定好的体型结构 常用的固化剂如六次甲基四胺 过氧化二苯甲酰等 8 其他 还有发泡剂 催化剂 阻燃剂等 塑料包装材料 1 按塑料组分的性质分类 单组分塑料 由合成树脂组成 仅含少量辅助物料 多组分塑料 以合成树脂为基本成分 含有多种辅助物料 塑料的分类 塑料的分类 2 按塑料热性质分类 热塑性塑料 受热时软化或熔融 冷却后硬化 韧性好 可反复成形 它包括聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚酰胺 聚苯醚 聚四氟乙烯等 热固性塑料 在加热 加压并经过一定时间后即固化为不溶 不熔的坚硬制品 不可再生 具有更好耐热性和抗蠕变能力 常用热固性塑料有酚醛树脂 环氧树脂 氨基树脂 有机硅树脂等 3 按塑料的功能和用途分类 通用塑料 产量大用途广价格低的塑料 主要包括聚乙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯 酚醛塑料 氨基塑料等 产量占塑料总产量的75 以上 工程塑料 具有较高性能 能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料 聚酰胺 ABS 聚甲醛 聚碳酸酯 聚砜 聚四氟乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 环氧树脂等 功能塑料 导电塑料 导磁塑料 感光塑料等 塑料的分类 常用塑料 热塑性塑料 1 聚乙烯 PE 1 基本特性 产量最大 无毒 无味 呈白色或乳白色 结晶型塑料 吸水性极小 介电性能好 因此 聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料 2 主要用途 塑料管 塑料板 塑料绳 齿轮 轴承等 包装用的塑料薄膜 软管 塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等 结构单元 2 聚丙烯 PP 1 基本特性 无色 无味 无毒 不吸水 光泽好 易着色 卓越的介电性能 耐水性 化学稳定性 高频绝缘性能 定向拉伸后抗弯曲疲劳强度特别高 耐热性好 能在100 以上的温度下进行消毒灭菌 易老化 2 主要用途 各种机械零件如法兰 接头 泵叶轮 汽车零件和自行车零件 各种输送管道 化工容器 盖和本体合一的箱壳 各种绝缘零件 并用于医药工业中 结构单元 常用塑料 热塑性塑料 3 聚氯乙烯 PVC 1 基本特性 产量第二 其树脂为白色或浅黄色粉末 分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯 有较好的电气绝缘性能 可以用做低频绝缘材料 其化学稳定性也较好 热稳定性较差 使用温度一般在 15 55 之间 2 主要用途 防腐管道 管件 输油管 离心泵和鼓风机等 瓦楞板 门窗结构 墙壁装饰物等 插座 插头 开关和电缆 凉鞋 雨衣 玩具和人造革等 结构单元 常用塑料 热塑性塑料 4 聚四氟乙烯 PTFE 1 基本特性 线型结晶型塑料 是最重的一种塑料 具有卓越的性能 有 塑料王 之称 化学稳定性最优越 耐热耐寒性能优良 摩擦系数最低 缺点是热膨胀大 而且不耐磨 机械强度差 刚性不足 成型困难 2 主要用途 用于制造机械设备中传动轴油封 轴承 活塞杆 活塞环 电子设备中的高频和超高频绝缘材料 化工设备中的衬里 管道 阀门 泵体等 作为防腐 介电 防潮 防火等涂料及医疗器械中的结构零件 常用塑料 热塑性塑料 5 聚苯乙烯 PS 1 基本特性 第三大塑料品种 无色 透明 有光泽 无毒无味 是目前最理想的高频绝缘材料 化学稳定性良好 透明性很好 透光率很高 它的着色能力强 但耐热性低 质地硬而脆 塑件由于内应力而易开裂 2 主要用途 工业上用做仪表外壳 灯罩 化学仪器零件 透明模型等 电气方面用做良好的绝缘材料 接线盒 电池盒等 日用品用于包装材料 容器 玩具等 常用塑料 热塑性塑料 结构单元 1 酚醛塑料 PF 1 基本特性 刚性好 变形小 耐热耐磨 能在150 200 的温度范围内长期使用 在水润滑条件下 有极低的摩擦系数 其电绝缘性能优良 酚醛塑料的缺点是质脆 抗冲击强度差 2 主要用途 可用于制造齿轮 轴瓦 导向轮 无声齿轮 轴承及用于电工结构材料和电气绝缘材料 各种线圈骨架 接线板 电动工具外壳 风扇叶片 耐酸泵叶轮 齿轮和凸轮等 常用塑料 热固性塑料 2 氨基塑料 UF MF 氨基树脂由含有氨基的化合物与甲醛经缩聚而成的树脂的总称 重要的树脂有脲醛树脂 UF 三聚氰胺甲醛树脂 MF 等 1 基本特性 染色能力强 UF表面硬度较高 耐电弧性能好 耐矿物油 耐霉菌 但耐水性较差 MF可制成耐光 耐电弧 无毒的塑件 能耐沸水而且耐茶 咖啡等污染性强的物质 能像陶瓷一样方便地去除茶渍 2 主要用途 UF用于压制日用品及电器照明用设备的零件 电话机 收录机 钟表外壳 开关插座及电气绝缘零件 MF主要用于制作餐具 航空茶杯及电器开关 灭弧罩及防爆电器的配件 常用塑料 热固性塑料 3 环氧树脂 EP 1 基本特性 最突出的特点是粘结能力很强 是人们熟悉的 万能胶 的主要成分 耐化学药品 耐热 电气绝缘性能良好 收缩率小 其缺点是耐气候性差 耐冲击性低 质地脆 2 主要用途 可用做金属和非金属材料的粘合剂 用于封装各种电子元件 配以石英粉等能浇铸各种模具 还可以作为各种产品的防腐涂料 常用塑料 热固性塑料 保鲜膜 保鲜膜 保鲜袋是人们常用的一类保鲜食品的塑料包装制品 现在有很多家庭都离不开它们 微波炉食物加热会用上 在冰箱里存放食物同样会用上 人们似乎觉得用了它食品就安全 可靠了 但是 有的时候这保鲜膜 保鲜袋本身就很难让人放心 更何况是用它包裹的食品呢 目前市场上出售的绝大部分保鲜膜和常用的塑料袋一样 都是以乙烯母料为原材料 根据乙烯母料的不同种类 保鲜膜又分为三大类 保鲜膜 第一种聚乙烯 简称PE 这种材料主要用于食品的包装 像我们平常买回来的水果 蔬菜用的这个膜 包括在超市采购回来的半成品都用的是这种材料 第二种聚氯乙烯 简称PVC 这种材料也可以用于食品包装 但它对人体的安全性有一定的影响 第三种来讲是聚偏二氯乙烯 简称PVDC 主要用于一些熟食 火腿等这些产品的包装 这三种保鲜膜中 PE和PVDC这两种材料的保鲜膜对人体是安全的 可以放心使用 而PVC保鲜膜则对人体危害比较大 第二节塑料包装容器概述 一塑料包装容器的概念塑料包装容器是指根据包装容器的要求 首先选择好塑料原料 将其加入到塑料成型机械中 经过加热 加压控制 把塑化好的原材料送入模具中成型 经一定时间冷却 打开模具 取出制品 再经修整 制成塑料容器 送用户充填商品 密封包装 装箱 运送销售单位贮存 销售 消费者购买使用 二塑料包装容器的分类 1 按成型方法2 按容器材料3 按外形结构特征 第二节塑料包装容器概述 塑料包装容器用材料的选择 选材一般从以下五个方面考虑 1 防护 保护性能2 商品性3 经济性4 安全 卫生性5 废弃物处理 将塑料原料在注射机料筒内加热熔化 通过推杆或螺杆向前推压至喷嘴 迅速注入封闭模具内 冷却后即得塑料制品 注射成型 第二节注射成型 第二节注射成型 主要用于热塑性塑料 能生产形状复杂 薄壁 嵌有金属或非金属的塑料制品 挤出成型 将原料在料筒中加热至流动状态 同时通过螺杆向前推压至机头 通过不同形状和结构的口模连续挤出 获得不同形状的型材 如管 棒 带 丝 板等 挤出成形的生产效率高 可自动化连续生产 一般使用热塑性塑料作原料 吹塑成形 熔融态的塑料坯通过挤出机或注射机挤出后 置于模具内 用压缩空气将此坯料吹胀 使其紧贴模内壁成型而获得中空制品 真空成形 吸塑成形 将热塑性塑料板 片 材置于模具上 四周加紧并加热 待塑料进入高弹态后 对模腔抽真空 使板材在大气压作用下紧贴模腔内壁 冷却后硬化成形 抽真空前 抽真空后 浇注成形 又称浇塑法 根据浇注方式的差异可分为静态铸型 嵌铸型和离心铸型等 在液态树脂中加入适量固化剂 然后浇入模具型腔中 在常压或低压及常温或适当加热条件下固化成型 此法主要用于生产大型制品 设备简单 但生产率低 塑料的应用 从1976起 塑料已成人类使上被应用最多的材料 电子工业必须利用金属作导体 同时必须利用塑料作绝缘 通讯方面 电话线利用塑料绝缘 而且世界上每一各接收電话装置都安装在塑料壳里 家庭內有很多以塑料制造的生活设施和日常用品 如 家具 排污管 家电等 塑料的负面影响1 白色污染 然而随着塑料产量增大 成本降低 大量的商品包装袋 液体容器以及农膜等 人们已经不再反复使用 使塑料成为一类用过即被丟弃的产品的代表 废弃塑料带來的 白色污染 今天已经成为一种不能再被忽視的社会公害了 早在60年代中期 人們就发现聚氯乙烯塑料中残存的氯乙烯单体 能引起使前指骨溶化称为 肢端骨溶解症 的怪病 从事聚氯乙烯树脂制造的工人又常会出现手指麻木 刺痛等所谓白腊症 雷诺氏综合症 塑料的负面影响2 塑料的毒性 塑料的负面影响2 塑料的毒性 70年代后又在一些聚氯乙烯生产厂中 发现有人患有一种极少见的肝癌 肝脏血管肉瘤 此后虽然尽量控制聚氯乙烯树脂中单体含量 但并未徹底解决 故在1975年美国首先提出禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料 塑料的负面影响2 塑料的毒性 当塑料长期残留在农田中后 既会影响土壤透气性 阻碍水分流动和作物根系发育 还会缠绕农机 影响田间作业 常此下去又能深层土壤 使土壤环境恶化 进而威胁人类生存 目前我们经常使用的塑料袋主要由聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯三种 只有聚乙烯和聚丙烯制成塑料袋可用于食品包装 聚氯乙烯制成不能用来装食品 聚氯乙烯见火就着 离火就熄 而聚乙烯和聚丙烯则燃烧呈黄色火焰 离火还能继续燃烧 但即使塑料袋是由无毒的聚乙烯或聚丙烯制成的也应该谨慎使用 特别是不要装含油 含酒精类食品及温度超过60 的食品 否则塑料袋中的铅就会融入食品中 有色塑料袋就更不能装这些食品了 塑料的负面影响2 塑料的毒性 目前市场上一些出售食品的商贩使用非食品级塑料袋 甚至用回收塑料制成的劣质塑料袋 旧塑料雨伞 塑料鞋 塑料布 一次性塑料手套等再生加工而成 包装入口的食品是值得我们警惕的 这种塑料袋一旦与食品接触 特别是接触过油食品 如油炸 炒菜 酱制品 糕点等 塑料内的增塑剂 如苯甲酸酯类 一种环境激素 铅 汞 砷有毒金属和有毒的塑料单体 如氯乙烯等就要溶进食品中 长期食用这种塑料袋包装的饭菜 会严重伤害人体的生理功能 甚至使人致癌 塑料的负面影响2 塑料的毒性 二恶英 Dioxin 二恶英是一种无色无味的脂溶性物质 二恶英实际上是一个简称 它指的并不是一种单一物质 而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物 全称分别叫多氯二苯并 对 二恶英 简称PCDDs 和多氯二苯并呋喃 简称PCDFs 我国的环境标准中把它们统称为二恶英类 塑料的负面影响2 塑料的毒性 塑料