塑胶材料在包装工业中的具体应用

塑胶材料在包装工业中的具体应用

编写：建生化工工程部日期：2012-12-20

修正：2012-12-24

★内部培训资料，版权归建生化工有限公司所有,未经允许,不得翻制内部使用，不可外泄！内容大纲一、塑料包装材料在国民经济中的地位二、塑料包装材料的主要品种三、塑料包装材料的主要形态/应用/加工方法四、塑料包装材料与其他包装材料间的竟争五、塑料包装材料的发展趋势一、塑料包装材料在国民经济中的地位塑料包装材料在国民经济中的地位塑胶材料在包装领域用量占塑料制品总量的30%。塑料包装材料已远远超过玻璃，金属，木材等传统的包装材料，仅次于纸制品而居第二位。发展速度，塑料包装材料业已超过其他各种包装材料而居首位。二、塑料包装材料的主要品种及要求包装材料的主要特性与要求多半均为一次性使用，废弃材料回收或者处置重点考虑性能要好，要能适应保护，宣传商品的需要由于使用量很大，因此成本要尽可能地低，目前塑料中的如PE与PP，是塑料包装材料的首选物料生产规模较大，性能更佳，但价格较高的工程塑料，如热塑性聚酯,虽然在某些性能上具有独到的优点，但由于经济上的原因，一般不作包装材料用。常用于包装材料的塑胶主要品种及性能聚乙烯及乙烯共聚物：包括HDPE、LDPE、LLDPE、乙烯、乙酸乙烯共聚物EVA等。PE优点：①无毒，无臭，无味，卫生性能可靠；②耐酸，碱，盐及多种化学物质，性能稳定；③物理及力学性能均衡，防湿防潮性突出；④成型加工性能特优，可方便地制成板材，薄膜，容器，扁丝等各种包装用塑料制品，而且价格低廉，因此在包装中的应用极为广泛。缺点：①阻氧性较差。HDPE/LDPE/LLDPELDPE①密度小，柔软度高②耐化性良好，如对酸、碱、盐、有机溶剂都较稳定③机械强度不高、耐热性不高④耐低温性很好，能在-60℃---80℃下工作。⑤抗环境应力开裂性、粘附性、印刷性较差，需经过表面处理改善其性能.HDPE①聚乙烯中力学强度最好的品种；②对水蒸气的阻隔能力是各种塑料中最好的一种；③在几种聚乙烯中，它是柔软性和透明性最差的品种，当需要柔软及透明性佳的制品时，则应选用LDPE.④具有较高的耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性、及抗环境开裂性。HDPE/LDPE/LLDPELLDPE①力学强度介于HDPE与LDPE之间，②其最大优点是抗穿刺强度高，③抗撕裂传播强度高，④耐应力开裂性能也十分突出；⑤热封合性能亦优于高密度度聚乙烯和普通低密度聚乙烯，因此，它是薄膜用的一种良好的基材。乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA主要特性：具有良好的柔软性，橡胶般的弹性。在-50℃下仍能够具有较好的可挠性，透明性和表面光泽性好，化学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性。与填料的掺混性好。着色和成型加工性好。价格略高于PE。随着乙酸乙烯含量的增加，其耐寒性，柔软性，热封合性改善，透明性提高，但当乙酸乙烯含量超过10%时，则可能呈现酸味，不宜直接接触食品。

聚丙烯及丙丙烯共聚物物性能与PE相似，如如化学稳定定性好，无无毒，无臭臭，无味，，卫生性能能可靠等。。耐热性好，，使用温度度可达120度，因因而以聚丙丙烯为热封封层的复合合袋用于蒸蒸煮灭菌。。PP的强度度明显高于于聚乙烯。。PP性能上上的最大缺缺陷之一是是耐低温性性能差，聚聚丙烯均聚聚物在0度度已表面出出较大的脆脆性，丙烯烯与少量乙乙烯的共聚聚物可以明明显地改善善聚丙烯的的耐寒性，，但耐热性性亦相应下下降。Note:作为包装装材料使用用，和PE十分相似似，PP有有良好的防防湿，防潮潮性，但对对氧气，二二氧化碳，，氮气等非非极性气体体的阻隔性性较差，当当商品需要要隔氧贮存存时，需采采用所谓阻阻隔性包装装材料包装装，或者采采用聚丙烯烯（聚乙烯烯）与阻隔隔性包装材材料的复合合制品为包包装材料。。聚氯乙烯PVC优点：①阻燃性能能良好。②耐化学药药品性高（（耐浓盐酸酸、浓度为为90％的的硫酸、浓浓度为60％的硝酸酸和浓度20％的氢氢氧化钠））。③机械强度度及电绝缘缘性良好的的优点。④其耐油性性，透明性性亦明显优优于聚烯烃烃类塑料。。⑤硬聚氯乙乙烯制品有有良好的刚刚性并兼有有较好的抗抗水防潮性性能和阻隔隔氧气，二二氧化碳以以及氮气透透过性能。。⑥价格低的的通用塑料料。缺点：①耐热性较较差，软化化点为80℃，于130℃开开始分解变变色，并析析出HCI。聚笨乙烯PS优点：①易成型、高高透明、易易著色②质轻、价格低廉③吸水性低低、尺寸稳稳定④电性能优优异缺点：①质脆易裂、耐耐热性较差差。Note:一般经过过化学大幅幅度提高其其冲击强度度并制成片片材，以热热成型加工工为主，如如大量应用用在快餐食食品容器、、发泡模塑塑制品，作作防震缓冲冲材料等。。热塑性聚酯酯主要特性:良好的耐油油，耐高低低温性能阻隔氧气，，二氧化碳碳及氮气等等性能良好好较好的韧性性与弹性较好的机械械强度良好的防潮潮性、防水水性和气密密性极好的防止止异味透过过性和极少少的水蒸气气透过率无毒卫生性性能Note:PET由由于需与其其它薄膜复复合使用，，且价格使使用，一般般用于做拉拉伸吹塑瓶瓶，如可乐乐、雪碧等等碳酸饮料料瓶、食用用油瓶、调调味品瓶、、医药、化化妆品、农农药包装等等。聚酰胺（尼龙、PA)主要特性:刚性与韧性性平衡自润滑及磨磨损性耐溶剂、汽汽油及润滑滑油抗穿刺性能能特别突出出，用于带带骨食品等等包装十分分有利。容易受空气气中水分的的影响，在在潮湿环境境中，阻氧氧性下降。。聚碳酸酯(PC)主要特性:耐热性和耐耐寒性良好好（可以在在-60--120℃范围内内使用）高透明度缺口冲击强强度高接著涂装良良好抗拉、抗弯弯强度高耐化学药品品性一般耐候性差易产生内应应力问题Note:特别适用用于可回收收利用（重重复灌装））的中空容容器。目前前实用化的的产品主要要是奶瓶及及25L的的净化水用用桶。由于于价位较高高，其他他应用尚不不多见。Vistamaxx主要特性：：软度、柔性性和弹性强韧性和耐耐久性透明性和易易着色性减少或消除除应力发白白对PP和PE优异的的粘附性低密度广泛的食品品法规符合合性高填料负载载量POE主要特性：：表面光洁、、低气味、、具备高透透明型号密度低、硬硬度ShoreA67至A92优越的延伸性性,可在低温下下使用可用注塑、、吹气或挤挤出成型等等方法加工工具有非常好好的分散性性及拉伸强强度作为PP或PE的耐冲击改改性材料其他包装材材料聚偏二氯乙乙烯（PVDC）主要特点：：1.对氧，，二氧化碳碳以及氮气气等非极性性气体的高高阻隔性。。2.耐油性性比较突出出。3.具有高高度防湿防防潮性。Note:PVDC是一种食食品类商品品的极为理理想的包装装材料，而而且可以采采用聚偏二二氯乙烯的的溶液或者者乳液，在在薄膜（或或中空容器器表面）形形成极薄的的防护层，，即能发挥挥明显的阻阻氧防潮效效果。困此此，尽管聚聚偏二氯乙乙烯有价格格较贵，成成型加工比比较困难，，废弃物焚焚烧处理会会产生氯化化氢等有害害物质缺点点，但目前前聚偏二氯氯乙烯在包包装方面的的应用仍相相当普遍。。其他包装材材料乙烯-乙烯烯醇共聚物物（EVOH）主要特点：：1.对氧，，二氧化碳碳以及氮气气等非极性性气体的高高阻隔性。。2.耐油性性比较突出出。3.阻隔性性最佳的塑塑料之一。。4.而且还还是高阻隔隔性塑料中中，成型最最好的品种种。5.废弃物物焚烧时不不会产生危危害环境的的有毒物质质。6.被普遍遍认为是颇颇具发展前前景的优良良的塑料包包装材料。。但因价格格昂贵，应应用受到较较大的限制制。目前仅仅用于高档档的复合瓶瓶，多层复复合薄膜及及复合片材材的阻隔层层。其他包装材材料高丙烯腈树树脂（PAN）主要特点：：1.对氧、、二氧化碳碳以及氮气气等非极性性气体的高高阻隔性。。2.耐油性性比较突出出。3.成型加加工困难，，推广应用用受到限制制，使用不不多。4.可用于于制造阻隔隔性能良好好的双向拉拉伸瓶。其他包装材材料聚乙烯醇（（PVA））主要特点：：1.对氧，，二氧化碳碳以及氮气气等非极性性气体的高高阻隔性。。2.耐油性性比较突出出。3.成型加加工困难，，推广应用用受到限制制，使用不不多。4.主要用用于制造薄薄膜类塑料料包装材料料。Note:聚乙烯醇醇双向拉伸伸薄膜主要要用于高阻阻隔性复合合薄膜的基基材；非拉拉伸聚乙烯烯醇薄膜则则主要用于于单膜制袋袋，作服装装的高级包包装袋使用用，可提供供高透明性性，高光泽泽性以及鲜鲜明而牢固固的印刷图图案，此外外，它还具具有优良的的抗静电性性，没有普普通塑料薄薄膜袋因静静电而吸尘尘的通病，，使得所包包装的商品品具有极佳佳的展示效效果。三、塑料包包装材料的的主要形态态/应用/加工塑料薄膜一般将厚度度在0.25mm以以下的片状状塑料称为为薄膜。塑料薄膜分分类1.聚乙烯烯薄膜PE(1)低密密度聚乙烯烯薄膜LDPE(2)高密密度聚乙烯烯薄膜HDPE(3)线型型低密度聚聚乙烯薄膜膜LLDPE2.聚丙烯烯薄膜PP(1)未拉拉伸聚丙烯烯薄膜(2)双向向拉伸聚丙丙烯薄膜BOPP3.聚氯乙乙烯薄膜PVC热收收缩薄膜4.聚苯乙乙烯薄膜PS5.聚偏二二氯乙烯薄薄膜PVDC6.乙烯-醋酸乙烯烯共聚物薄薄膜EVA7.聚乙烯烯醇薄膜PVA8.尼龙薄薄膜PA9.乙烯-乙烯醇共共聚物薄膜膜EVAL10.聚酯酯薄膜BOPET/PET11.聚碳碳酸酯薄膜膜PC12.醋酸酸纤维素薄薄膜CA13.离子子键聚合物物薄膜塑料薄膜特特点优点：1.透明，，柔韧。2.良好的的耐水性，，防潮性和和阻气性。。3.机机械械强强度度较较好好。。4.化化学学性性质质稳稳定定，，耐耐油油脂脂。。5.可可热热封封制制袋袋。。缺点点：：1.热膨膨胀胀系系数数大大，，尺尺寸寸稳稳定定性性差差。。2.耐耐老老化化性性差差。。3.易易燃燃烧塑料料薄薄膜膜加加工工方方法法加工工方方法法：：挤出出吹吹塑塑法法T型型机机头头挤挤出出法法双向拉伸法压延法流延法等注：包装用塑塑料薄膜的生生产，则以挤挤出吹塑法应应用最广，其其次是双向拉拉伸法和T型型模法等挤出吹塑法T型机头挤出法法NOTE:所所谓T模是由由中心进料的的槽形口模与与挤出机流道道接管成T形形，又称T型型模或T形机机头。T模即即T形模挤出出法又称挤出出流延法，生生产的薄膜称称挤出流延薄薄膜。双向拉伸法拉伸薄膜分单单向拉伸和双双向拉伸、而而实际使用的的主要是双向向拉伸薄膜，，它是采用双双向拉伸法制制得的。双向拉伸法是是指热塑性塑塑料厚片或膜膜管，在软化化温度与熔融融温度之间，，沿纵横两个个方向进行拉拉伸的成型方方法。双向拉拉伸法又分平平膜法和泡管管法两种。双向拉伸平膜膜法的具体拉拉伸工艺又分分为逐次拉伸伸法(两步法法)和同时拉拉伸法(一步步法)。逐次拉伸法是是目前普遍采采用的方法，，它是把薄膜膜的纵向拉伸伸和横向拉伸伸分两步进行行。而同时拉拉伸法即纵向向拉伸和横向向拉伸同时进进行，因其拉拉伸装置结构构复杂，所以以目前使用较较少。逐次拉伸法是是将熔融的塑塑料从挤出机机的T型机头头挤出成厚片片，先将厚片片通过拉伸辊辊进行纵向拉拉伸，再通过过拉幅机进行行横向拉伸，，然后经热定定型、冷却即即制得双向拉拉伸薄膜。压延法压延法是将加加热塑化的热热塑性塑料通通过两个以上上相向旋转的的辊筒间隙，，连续成型薄薄膜或片材的的一种成型方方法。流延法流延法又称流流延铸塑。它它是将热塑性性或热固性树树脂配成一定定粘度的溶液液，然后以一一定的速度流流布在连续的的支持体(钢钢带或辊筒)上，通过加加热去除溶剂剂、固化后从从载体上剥离离下来即制得得流延薄膜。。流延法生产的的薄膜厚度小小，最小可达达5～10μμm；厚度均均匀，透明度度高，内应力力小，可满足足较高光学性性能的要求，，如电影胶卷卷、安全玻璃璃的中间夹层层薄膜等。但但流延法的生生产速度较慢慢，为0.5～7m/min；因使使用溶剂需要要增加溶剂回回收装置；且且不宜生产大大厚的薄膜。。流延法法生产产薄膜膜适用用于那那些在在熔融融状态态下不不稳定定或熔熔点过过高，，并能能很好好地溶溶解于于有机机溶剂剂的塑塑料品品种，，如PVA、CA、、PC等。。部分适适合做做薄膜膜的主主要型型号PP:LCY(福福聚PP):PD402、6331-11、PD943、ST861、ST611K、、7872…BasellPP:HP528N、、HP525J…SCAPP:FS2011E、CU2002、、GT050、、GT140……ExxonMobil:5032E1……TPCPP:FL7632、、FL7540、FL7641、、FC9411G……部分适适合做做薄膜膜的主主要型型号PE：：LLDPE:ExxonMobil:LL1002KW、、LL1002YB、FL201K1、FL201XV…SCA住友友化学学：FS253SLDPE:ExxonMobil:160ATBasell:2426K/2426HTPC:F410-1部分适合做薄薄膜的主要型型号HDPE:ExxonMobil:HTA-001HD、FTA-001……Basell:ACP9255…塑料薄膜应用用案例农用薄膜塑料薄膜应用用案例塑料袋保鲜膜塑料容器一、箱式包装装二、盘式包装装三、中空容器器四、大型塑料料包装桶五、杯、盒、、桶、罐、浅浅盘六、塑料包装装软管塑料容器成型型工艺与方法法应用案例福聚PP:ST866MPP一次性快快餐盒饮料料瓶瓶应用用案案例例：：Vistamaxx适合合做做包包装装容容器器材材料料的的型型号号PP:HP400N、、HP544T、、HP401R、、HP500D、、HP500N、、HP600R、、HP640R、、HP644T、、HP648N、、HP740T、、HP741T、、HP5018、、PP7032KN、、PP1304E1…….PE:HMA-016、、HMA-025、、HMA-035……PS:PG-33、、PG-80、、PG-383、、PH-88S……Vistamaxx:3020、、3980、、6102、、6202……纺织袋3．纺织织袋主要采用用PP制制得，也也有采用用HDPE或LLDPE为原原料的产产品。过过去塑料料纺织袋袋所固有有的易光光老化及及堆码时时易打滑滑的两大大缺点，，已可通通过配入入紫外线线吸收剂剂以及与与纸线复复合而得得到克服服，使用用效果明明显改善善。塑料编织织产品生生产工艺艺流程图图纺织袋应应用案例例水泥包装装袋肥料包装装袋四、塑料料包装材材料与其其他包装装材料间间的竟争争塑料包装装材料与与其他包包装材料料间的竟竟争塑料包装装材料以以其他传传统包装装材料无无可以拟拟的速度度不断向向前发展展，主要要有如下下几个方方面原由由：（1）塑料料包装材材料性能能优越，，品种繁繁多，可可很好地地适应商商品包装装上的多多种需求求，如肉肉类食品品，要使使用阻隔隔氧气性性能优越越的包装装材料，，以防止止大气中中的氧气气与之接接触，从从而防止止其氧化化变质并并抑制微微生物的的繁殖，，延长保保质期。。选用阻阻隔性塑塑料薄膜膜袋或容容器作为为包装材材料，可可满足此此要求，，新鲜的的果蔬类类商品，，在贮运运及销售