塑料材料及其包装容器

第二章第二节塑料包装材料及其包装容器,食品包装用各种塑料,本节主要内容,一塑料的基本概念、组成及包装性能二食品包装常用的塑料树脂三软塑包装材料四塑料包装容器及制品,2.2.1塑料的基本概念、组成及包装性能,一、塑料的组成是一种以高分子聚合物树脂为基本成分，再加入一些用来改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料聚合物树脂：由低分子化合物通过聚合，形成结构上具有很多同样链节重复出现的高分子聚合物；添加剂：改善塑料的性能，用量少、作用大；,1、高分子聚合物,特点：分子量大、原子数多、分子长度长；性能：化学惰性、难溶、强韧性好；作用：决定塑料性能；,2、添加剂,增塑剂：提高柔韧性和可塑性；稳定剂抗氧剂：防止塑料氧化；光稳定剂：防止塑料树脂老化；热稳定剂：防止塑料受热降解；填充剂：改善塑料使用性能；着色剂：改变固有颜色；其他添加剂：润滑剂、发泡剂、抗静电剂、阻燃剂等；,热塑性塑料以加成聚合树脂为基料，如PE、PP、PVC、PVA等在一定温度范围内能反复受热软化流动和冷却硬化成型成型加工简单；刚硬性低；耐热性不高；热固性塑料以缩聚树脂为基料，如氨基塑料、酚醛塑料、环氧塑料等固化后再次受热，只能分解，不能软化和反复塑制成型耐热性好、刚硬、不熔、较脆,二、塑料的分类,阻透性：阻气性、阻水性、阻光性力学性能：硬度、抗压和抗弯强度、撕裂强度、戳刺强度稳定性：耐高低温性、耐化学性、耐老化性卫生安全性：无毒性、耐腐蚀性加工工艺性：成型加工、操作加工、印刷,三、塑料包装材料的主要性能指标,PE、PP、PS、PVC、PVDC、PA、PVA、PET、PC、EVA、EVAL等,2.2.2食品包装常用的塑料材料,一、聚乙烯（PE）,无臭、无毒，乳白色蜡状固体，柔顺性好聚乙烯塑料：PE树脂+润滑剂、抗氧化剂,阻隔性：阻湿性好；阻气性差；稳定性：耐低温；不耐高温；耐油性差；机械力学性：抗拉、抗撕裂，柔韧性好；加工工艺性：成型性好；热封性好；印刷性差；卫生安全性：无臭、无毒，安全卫生；,1、包装性能,LDPE防潮包装、保鲜包装、冷冻包装、热收缩包装、复合材料的热封层和防潮涂层HDPE薄膜包装（大量）；复合膜的热封层；制成瓶、罐等容器,2、种类和特点,二、聚丙烯（PP）,阻隔性：与HDPE相似（仍较差）稳定性：化学稳定性好；耐高温；不耐低温机械力学性：强度、硬度、刚性优于PE加工工艺性：光泽透明；成型性好；热封性和印刷性差卫生安全性：卫生安全性高,1、包装特性,2、应用,制成薄膜材料（BOPP、OPP、CPP）制成热收缩膜制成透明的容器或制品（瓶罐、捆扎绳、带）,BOPP薄膜,BOPP胶带,OPP袋,阻隔性：阻湿、阻气性差稳定性：化学稳定性差；耐热性差；耐低温性好机械力学性：较高的刚硬性；脆性大加工工艺性：光泽透明；成型性好；易着色和印刷卫生安全性：安全、无毒无味（残留单体）,三、聚苯乙烯（PS）,1、包装特性,2、应用,制成透明食品盒、水果盘、小餐具等；制成收缩薄膜和热成型包装容器；EPS用作保温及缓冲材料；,3、改性品种,改性产品ABS,1、性能特点热稳定性差加入稳定剂和增塑剂，以改善成型加工性,四、聚氯乙烯（PVC）,2、包装特性,阻隔性：阻气阻油性优于PE，阻湿性不如PE；稳定性：化学稳定性优良；耐高低温性差；机械力学性能：硬质PVC的抗拉强度和刚性较好；加工工艺性：着色性、印刷性和热封性较好；卫生安全性：不安全（残留单体、增塑剂、稳定剂）,3、包装应用,软质PVC制作弹性拉伸膜和热收缩膜（生鲜果蔬）硬质PVC中增塑剂量很小，可直接用于食品包装,五、聚偏二氯乙烯（PVDC）,1、性能特点软化温度高，接近其分解温度；在热、紫外线等作用下易分解；与一般增塑剂相容性差，加热成型困难；,2、包装特性,阻隔性：阻隔性很高；稳定性：耐高低温性良好；化学稳定性很好；加工工艺性：透明光泽；成型加工困难，热封性较差；卫生安全性：不安全因素；,3、应用,制成收缩膜用于畜肉制品的灌肠包装；复合包装材料；复合材料粘合剂；,阻隔性：阻气不阻湿；稳定性：耐油、耐碱、耐盐；耐高低温；机械力学性：良好，抗拉强度很好；加工工艺性：成型加工性和印刷性好；热封性不良；卫生安全性：好,六、聚酰胺（PA）,1、包装特性,2、包装应用,主要制成薄膜PA薄膜与PE、PVDC或CPP等复合，用于畜肉类制品的高温蒸煮包装和深度冷冻包装,阻隔性：阻气性好；阻湿性差，吸水性强；稳定性：化学稳定性良好；耐高温；不耐低温；机械力学性：抗拉强度、韧性、延伸率均较高；加工工艺性：透明光泽；印刷性好；卫生安全性：无毒无味，安全卫生,七、聚乙烯醇（PVA）,1、包装特性,2、应用,常制成PVA薄膜（直接包装含油食品和风味食品）与其他材料复合，用于肉类制品（如香肠、烤肉）、黄油、干酪等食品,1、包装特性阻隔性：阻气、阻湿、阻油等高阻性；稳定性：化学稳定性良好；耐高低温；机械力学性：有极高的强度性能；加工工艺性：成型性、热封性较差；光亮透明，印刷好卫生安全性：好；,八、聚酯（PET）,2、应用,PET薄膜透明薄膜：包装油及肉类制品；作衬袋拉伸收缩薄膜：畜肉食品的收缩包装定向拉伸薄膜：大量用于食品包装复合材料：包装高温杀菌和冷冻食品（如真空涂铝、K涂）饮料和果汁包装瓶：耐药品性和保香性,良好的透明性和机械性能；耐高低温可注塑成盆、盒，吹塑成瓶、罐等价格贵,九、聚碳酸酯（PC）,1、性能特点VA含量较低：接近于PE的性能VA含量10%左右：刚性、强度和成型加工性较好VA含量1020%：用作塑料VA含量30%：EVA性似橡胶VA含量60%：热熔黏结剂,十、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）,2、包装特性,阻隔性：比LDPE差；稳定性：抗老化性比PE好；机械力学性能：强度比LDPE高；加工工艺性：透明光泽；成型性好；可热封和粘合；卫生安全性：抗霉菌，卫生安全；,VA含量低的EVA膜：包装生鲜果蔬EVA膜(VA1030%)：食品收缩包装；复合膜的内封层VA含量高的EVA：黏结剂和涂料,3、应用,1、性能特点高阻气性、保香阻异味性；耐油、耐有机溶剂性良好；高光泽度和透明度；高抗静电性；,十一、乙烯乙烯醇共聚物（EVAL/EVOH）,2、应用,用于有高阻隔性要求的包装上如真空包装、充气包装或脱氧包装,可降解塑料的含义：化学上：废弃物化学结构发生变化，最终降解成CO2和H2O物理上：废弃物在较短时间内力学性能下降，应用功能丧失形态上：废弃物在短时间内破裂、崩碎、粉化成无害物质,十二、环境可降解塑料,1、生物可降解塑料,定义：指能够为微生物分解的塑料，其产物为CO2、H2O或一些低分子化合物生物合成聚酯塑料天然高分子材料合成生物可降解塑料共混型生物可破坏塑料,定义：指光照下能使聚合物的键断裂，而使其降解的塑料方法：合成光降树脂或使用添加剂应用：农用薄膜,2、光降解塑料,软塑包装材料：指塑料的挠性包装材料，即薄膜薄膜：厚度0.25mm板材：厚度0.25mm,2.2.3软塑包装材料,一、塑料薄膜的成型加工,1、熔融挤出成型,2、平挤拉伸成型,一、塑料薄膜的成型加工,3、流涎法成型4、压延法成型,一、塑料薄膜的成型加工,1、普通塑料膜未经拉伸处理，其包装性能主要取决于树脂的品种阻湿性：PVDC、PET、拉伸PP、PE；阻气性：PVDC、PVA、PET、EVAL、PA；耐高温性：PVDC、PA、PET、CPP；,二、常用食品包装塑料薄膜,表4-1常用单一薄膜性能比较,2、定向拉伸塑料薄膜,定义：种类单向拉伸膜：OPP、OPS、OPET、OPVDC双向拉伸膜：BOPP、BOPE、BOPS、BOPA,定义：拉伸薄膜在高于拉伸温度、低于熔点温度的条件下，分子热运动使其从定向分布状态又恢复到拉伸前的无规则状态，使拉伸薄膜沿拉伸方向收缩还原，此薄膜称.种类PVC：包装杂货、食品、水果等PP：录音磁带的多件包装PE：饮料的热收缩包装,3、热收缩薄膜,PVC,PE,表肉类制品常用的两类热收缩包装复合膜特性,定义：一种具有特殊性能的薄膜（较大的伸长率和弹性，足够的强度和自粘性）种类：EVA和LLDPE理想品种,4、弹性（拉伸）薄膜,表4-2常用弹性薄膜的性能,由两层或两层以上的不同挠性材料组合而成复合基材有：塑料薄膜、铝箔、纸等,二、复合软包装材料,1、复合软包装材料的结构要求,内层无毒、无味、耐油化学稳定性好，能热封或粘合PE、CPP、EVA外层光学性能和印刷性好耐磨耐热，具有强度和刚性PET、PA、纸、铝箔中间层具有高阻隔性常用铝箔和PVDC、铝箔,纸/PE/Al/PE,外层中间层内层,2、复合工艺方法及其复合材料,涂布法定义：在基材表面涂上涂布剂并经干燥或冷却基材：纸、玻璃纸、铝箔及各种塑料薄膜涂布剂：PVDC；LDPE和EVA典型涂布复合材料：PT/PEOPP(NY)(PET)/PE(EVA),共挤法定义：用两台或两台以上的挤出机，分别将加热熔融异种塑料从一个模孔中挤出成膜基材：PE、PP如LDPE/PP/LDPELDPE/LDPE,2、复合工艺方法及其复合材料,层合法定义：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基材：纸、铝箔等如纸/铝箔/PE,2、复合工艺方法及其复合材料,表4-3复合薄膜的构成、特性及用途,3、高温蒸煮袋用复合膜,具有特殊耐高温要求高温蒸煮袋：121，30min超高温蒸煮袋：135，30min透明：PET或PA(外)；CPP(内)；PVDC或PVA(中)不透明：中间层为铝箔,4、高阻隔性薄膜,塑料中空容器热成型容器塑料箱钙塑瓦楞箱塑料包装袋,2.2.4塑料包装容器及制品,一、塑料瓶,1、塑料瓶成型工艺方法挤-吹工艺(LDPE,HDPE,PVC小口瓶)注-吹工艺(LDPE,HDPE,PVC,PS,PET大口瓶)挤-拉-吹工艺(PP,PVC瓶)注-拉-吹工艺(PET,PP,PS瓶),2、食品包装常用塑料瓶,硬质PVC瓶无毒、质硬、透明用于食用油、酱油等液态食品PE瓶不透明、高透气性、渗油高阻湿性、低价格药品片剂包装,硬质PVC瓶,PE瓶,PET瓶高强度、高阻隔性、透明美观；阻气、保香性好，质轻，再循环性好用于含气饮料包装(常用K涂复合瓶)PS瓶光亮透明、尺寸稳定阻气防水性较好，价格较低适用于对O2敏感的产品包装耐有机溶剂性差（不能包装香水，调料）,2、食品包装常用塑料瓶,PET瓶,PS瓶,PC瓶高强度和透明度，耐热、耐油、耐冲击价格昂贵，加工性能差，故应用较少PP瓶透明度、耐油性、耐热性比PE瓶好透明度、刚性和阻气性不如PVC瓶低温下耐冲击能力较差，很少应用,2、食品包装常用塑料瓶,PC瓶,PP瓶,二、塑料周转箱和钙塑瓦楞箱,1、塑料周转箱（PP，PE）HDPE周转箱：耐低温性能较好PP周转箱：抗压性能较好EPS发泡周转箱：隔热防震缓冲，生鲜果蔬的低温保鲜隔热缓冲用于啤酒、汽水、生鲜果蔬、牛奶、禽蛋、水产品等的运输包装,2、钙塑瓦楞箱,材料：树脂（PP、PE）+少量助剂（CaCO3、CaSO4、滑石粉等填料）复合材料优点：防潮、防水、高强度、质轻、美观缺点：表面光滑，缓冲性差，堆叠稳定性差，成本高应用：高湿环境下的冷冻食品、水产品和畜肉制品,表4-4钙塑瓦楞箱和牛皮纸瓦楞箱的性能比较,三、其他塑料包装容器及制品,1、塑料包装袋单层薄膜袋（PE，PP）LDPE吹塑薄膜：小食品包装HDPE吹塑薄膜：背心式购物袋LLDPE吹塑薄膜：垃圾袋PP吹塑薄膜：服装及食品的包装袋,1、塑料包装袋,复合薄膜袋采用多层复合薄膜制成如蒸煮袋网眼袋HDPE制成的扁丝织成适于水果、蔬菜等的包装,2、塑料片材热成型容器,将热塑性塑料片材加热到软化点以上、熔融温度以下的某一温度，采用适当模夹具在气压、液压或机械压力作用下，成型成与磨具形状相同的包装容器,3、其他塑料包装制品,高温杀菌塑料罐微波炉、烤箱双用塑料托盘可挤压瓶,67,看塑料瓶底数字揭秘安全使用密码,塑料瓶底的秘密,68,水杯、矿泉水桶、塑料餐具、饮料瓶、婴儿奶瓶这些塑料制品在我们的生活中被加热或被长期重复使用。殊不知，这些生活习惯隐含着不安全因素，而玄机就隐藏在塑料瓶底的数字中。,塑料瓶底的数字密码:看不明白的代码,在一些家庭、小吃摊，重复使用塑料瓶装水、酱油、食用油、醋等非常普遍。家庭中多以老人为主，他们认为塑料瓶扔了可惜，为了节约而重复使用，且认为这种塑料瓶洗干净后就很安全了，并不清楚塑料瓶隐含的毒性。,塑料瓶底的秘密,你对塑料安全等级了解多少？,关于“塑料回收标志”,由美国塑料行业相关机构制定。这套标识将塑料材质辨识码打在容器或包装上，从1号到7号，让民众无需费心去学习各类塑料材质的异同，就可以简单地加入回收工作的行列。每个塑料容器都有一个小小身份证一个三角形的符号，一般就在塑料容器的底部。三角形里边有17数字，每个编号代表一种塑料容器，它们的制作材料不同，使用上禁忌上也存在不同。消费者也可以通过这个标识知道所使用的塑料制品是由什么材质制成的，应该在什么环境下使用。,塑料瓶底部都有一个带箭头的三角形，三角形里面有一个数字。三角形，代表这种塑料制品可回收再利用。里面加上数字17和英文缩写，代指塑料所用的树脂。这个数字是塑胶分类标志。,塑料瓶底的秘密,73,数字1代表PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯举例：矿泉水瓶、碳酸饮料瓶。饮料瓶不能循环使用装热水，耐热至70，只适合装暖饮或冻饮，装高温液体或加热则易变形，有对人体有害的物质析出。科学家发现，1号塑料制品用了10个月后，可能释放出致癌物，对人体具有毒性。,瓶底数字代表的意义,塑料瓶底的秘密,74,举例：清洁、沐浴产品的塑料容器，白色药瓶，购物袋，食品袋等2号塑料可耐110高温，无毒，化学稳定性极佳。标明“食品用”或者“QS”的塑料袋可用来盛装食品。盛装清洁、沐浴产品的塑料容器可在小心清洁后重复使用，但这些容器通常不好清洗，残留原有的清洁用品，变成细菌的温床。,数字2代表HDPE，即高密度聚乙烯,塑料瓶底的秘密,75,举例：雨衣、建材、塑料盒等。3号塑料可塑性优良，价钱便宜。但只能耐81高温。据介绍，3号塑料制品易产生的有毒有害物质来自于两个方面:一是生产过程中没有被完全聚合的单分子氯乙烯二是增塑剂中的有害物。这两种物质在遇到高温和油脂时容易析出，有毒物随食物进入人体后。目前，这种材料的容器已经比较少用于包装食品。,数字3代表PVC，即聚氯乙烯,塑料瓶底的秘密,76,举例：保鲜膜、塑料膜等。4号塑料耐热性差，通常，合格的PE保鲜膜在温度超过110时会出现热熔现象，会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且，用保鲜膜包裹食物加热，食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来（相似相溶原理）。,数字4代表LDPE，即低密度聚乙烯,塑料瓶底的秘密,77,举例：微波炉餐盒，水杯等5号塑料耐130高温，透明度差，这是唯一可以放进微波炉的塑料盒，在小心清洁后可重复使用。需要特别注意的是:如果把一定量的食用油倒入塑料饭盒，然后盖上盖子，放进微波炉高火加热；餐盒会变软。且食用油在用微波炉加热的情况下，油温最高可以达到近200摄氏度。而且油量越大，温度升高得越快。一些微波炉餐盒，盒体以05号PP制造，但盒盖却以06号PS(聚苯乙烯)制造，PS透明度好，但不耐高温，所以不能与盒体一并放进微波炉。,数字5代表PP，即聚丙烯,塑料瓶底的秘密,78,举例：用于制造碗装泡面盒、发泡快餐盒，一次性水杯等。6号材料又耐热又抗寒，但不能放进微波炉中(90110C),以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于盛装酸(如橙汁)、碱性（苏打水）物质，因为会分解出对人体有害的聚苯乙烯。因此，您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。,数字6代表PS，聚苯乙烯,塑料瓶底的秘密,79,举例：多用于制造水壶、太空杯、奶瓶等。7号塑料强度高，透明性好，可耐130。近年来，奶瓶因为含有双酚A而备受争议。专家指出，