包装材料塑料、复合等

包装技术概论吕幼军第六节复合包装材料第二章包装材料及容器第二节纸和纸板第三节塑料材料第四节金属材料第五节玻璃陶瓷材料第一节概论第七节木包装材料第三节塑料材料一行业发展

2002年，中国从产值来讲，纸类包装材料和容器与塑料包装材料和容器相差不多。目前我国塑料包装年产量在250万吨以上，其中难以回收利用的一次性塑料包装占30％二、基本性能与特点1优点：质轻、机械性能好；适宜的阻隔性与渗透性；化学稳定性好；光学稳定性优良；卫生性良好；良好的加工性能和装饰性。2缺点：耐热性和耐寒性比较差，容易老化，某些材料难于回收，污染环境。三、分类根据其受热加工时的性能不同，可分为热塑性塑料和热固性塑料

热塑性塑料：在一定条件下，受热加工成型时，不发生根本性的化学变化，其制品可再行软化和重新加工。它们的分子结构大多为长链型和支链型。热固性塑料：在一定条件下，受热加工成型时，能发生不可逆的化学变化，其制品不能再行软化和重新加工，它们的大分子为体型网状结构。性能热塑性塑料热固性塑料耐热性可受热反复软化熔融成型后不再熔融，150成型方式挤出、注射、热成型等，方法多，效率高模压成型多废料利用废品可回收不能回收透明度透明半透明、不透明（１）通用塑料

通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价格较廉的常用塑料。如聚氯乙烯PVC、聚乙烯LDPE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS等。通用塑料的产量和用量占全部塑料的80%以上。

（２）工程塑料和特种工程塑料

工程塑料：一般指具有良好的物理机械强度，在高低温度下仍能保持良好的力学性能、电性能、化学性能及耐热性、耐磨性和尺寸稳定性等特点。它可替代传统金属材料作为工程上的结构材料。

工程塑料中又可分为通用工程塑料和工程塑料。ABS、聚碳酸酯、尼龙、聚甲醛、改性聚苯醚、热塑性聚酯六大通用工程塑料。相对地说它们产量较大，应用范围较广。塑料薄膜袋塑料周转箱塑料桶塑料瓶塑料缓冲包装塑料薄膜塑料托盘四、常用塑料包装四、常用塑料包装四、常用塑料包装1.高分子材料a.聚乙烯Polyethylene，PE高密度聚乙烯（HDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE），通常HDPE可用来制造重包装袋以及塑料成型的各种包装容器，如瓶、杯、盘、盒等，MDPE和LDPE多用来生产薄膜，常与其它材料复合生产各种复合材料；LLDPE特别适宜制作包装薄膜，其厚度LDPE减薄20％。特性：化学稳定性极好；耐低温性能；阻湿性好，但具有一定的透气性；热封性好；适印性不好。特性：机械性能好，拉伸强度、屈服强度、压缩强度、挺度、硬度等都优于聚乙烯，尤其是具有较好刚性和抗弯曲性；阻湿性极好，阻气性优于聚乙烯；印刷性与粘合性不好；耐化学性极好；耐热性良好；耐低温性能远不如聚乙烯。可制作食品、化工产品、化妆品的各种瓶、杯、盘等容器，还大量用于制造编织袋、打包带，双向拉伸聚丙烯薄膜用来代替玻璃纸。1.高分子材料b.聚丙烯Polypropylene，PP四、常用塑料包装特性：机械性能好，密度低，刚性好、硬度高，但脆性大，耐冲击性能差；耐化学性能好，不受一般酸、碱、盐等物质侵蚀；耐低温性能良好；气、阻湿性差；适印性好。作快餐盒、音乐盒子，可用作泡沫缓冲材料。1.高分子材料c.聚苯乙烯Polystyrene，PS四、常用塑料包装

分为软质和硬质两类，软质薄膜多用来制作各种包装袋，硬质薄膜可用来制成各种瓶、杯、盘等包装容器。特性：性能可调，可制成从软到硬不同机械性能的塑料制品；化学稳定性好，在常温下不受一般无机酸、碱的侵蚀；耐热性较差，受热易变形；阻气、阻油性好，阻湿性稍差；适印性好。1.高分子材料d.聚氯乙烯，PVC四、常用塑料包装特性：力学性能好，其韧性在常用的热塑性塑料中是最大的，薄膜的拉伸强度可与铝箔相媲美，冲击强度为其它薄膜的3～5倍，耐折性好，但耐撕裂强度差；耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱，耐大多数溶剂，但不耐浓酸、浓碱；具有优良的耐高低温性能；气体和水蒸气渗透率低。可吹塑成各种瓶子（矿泉水瓶、饮料瓶等），聚酯薄膜与聚乙烯、聚丙烯薄膜复合可用于冷冻食品及蒸煮袋或需加热杀菌食品包装材料等。1.高分子材料e.聚酯PET四、常用塑料包装

具有非常好的气密性和防潮性，包装上主要用于制作复合薄膜、粘合剂和涂布材料，可作为保香材料。1.高分子材料f.聚偏氯乙烯PVDC四、常用塑料包装g.聚氨酯PU（人造海绵）应用范围：仪器仪表、工艺礼品、木制品、玻璃陶瓷、隔音、旅游箱包、汽车工业、化妆品业及高档家具制造业的包装。1.高分子材料h.乙烯－醋酸乙烯共聚物EVA（人造橡胶）四、常用塑料包装工程材料1聚碳酸酯（PC）：主要用于电器绝缘材料，包装上则常用于食品包装。2酚醛塑料（PF）：电木，主要用作电器绝缘材料。包装上主要制作瓶盖、箱盒以及盛装化工产品的耐酸容器。3脲醛塑料（VF）：电玉，制作精致的包装盒，有毒，不能用于食品包装。2.塑料包装制品塑料薄膜——薄片发泡PE薄片PVDC薄膜气垫PE薄片PE薄膜四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料薄膜——热收缩薄膜材料：PE、PET、PVC等。参数：纵、横热收缩率。特点:

收缩包装后,封口处边角柔软。膜韧，厚度均匀，防潮性较佳。耐寒性特优，冬天不硬化，不脆化。收缩包装后束紧力不会改变和变形。

适用范围:

适用于饮料食品、酒类制品、冷冻品、日用品、药品、纺织品、文具、书刊、玩具、音像带、木制品、托盘包装等包装。四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料薄膜——热收缩薄膜包装和封口加热和膨胀收缩和配送产品被放进收缩薄膜内包装好，再用收缩包装设备封口。然后被送到连接收缩包装设备的收缩炉里，收缩炉提供热能使薄膜膨胀。然后收缩，包装内的空气在预设的小孔中排出，使薄膜紧贴产品，产品已完成包装。四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料薄膜——拉伸缠绕膜材料：PE、PVC 等。参数：纵横拉伸强度、纵横断裂伸长率、粘合力、雾度等。特点：质软软薄，具有优势的抗拉性、抗刺穿性和抗撕裂性，

纵向拉伸达400％以上，对被包商品起防潮、防尘、紧固、集约、防散失的作用，包装用薄膜用料省。适用范围：应用于纸箱、托盘、建材、化肥、水泥、灯泡、布匹、轮彀、电子、化工、机械、纺织、造纸、家具、食品集装、制罐制瓶、玻璃陶瓷、树脂原料、彩显管等包装集装箱及运输。四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料薄膜袋——空气垫材料：PE复合材料特点：可多次循环使用质轻坚固，清洁易操作廉价的空间填充方案

应用范围：适合形状规则的产品（无尖角、无突出部分）。NEW！四、常用塑料包装2.塑料包装制品

步骤3：用衬垫把产品包起来，密封纸箱。

步骤2：选定合适的衬垫尺寸，按需要把膨胀的衬垫撕成若干片。

步骤1：将您的产品在纸箱内分组码好，为衬垫留出地方。塑料薄膜袋——空气垫四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料薄膜袋——空气柱材料：双面PE/PA复合

特点：全面性包覆的气柱式缓冲保护，将损坏率降至最低；包装袋是由99%的空气和1%的胶膜组成；单一个气体包装袋可承受60~120kg的重压而不破裂；若有损坏，只一条气柱消气，不影响其它气柱。NEW！四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料薄膜袋——静电屏蔽袋材料：PE、PC（聚碳酸酯）等。特点：由多层导电性能优良和抗材料组成；防静电性能；不透明；低摩擦充电；其价格比防静电包装袋较高；有效屏蔽静电场，屏蔽衰减超过96%；可用于对防静电和防电磁干扰有重要要求敏感器件的包装。四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料缓冲包装用PS、PE、PA和PVC制成的泡沫塑料。按发泡程度和交联与否，硬质泡沫塑料（23℃，50%RH，E>700KPa）、半硬质泡沫塑料（23℃，50%RH，E=70~700KPa）、软质泡沫塑料（23℃，50%RH，E<70KPa）；按泡沫结构，分闭孔和开孔两种；按泡沫密度，分低发泡（密度>0.4g/cm3）、中发泡（密度0.1~0.4g/cm3）、高发泡（密度<0.1g/cm3）；具有良好的隔热和防震性，主要用作包装箱内衬。四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料缓冲包装——EPS包装

每立方分米体积内含有300~600万个独立密闭气泡，内含空气体积为98%以上，密度可低至10~30kg/m3。特点：防潮、防震、隔音、保温之功能是传统纸类包装材料难以达到的效果。不耐多次冲击，性脆，拉伸强度低。四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料缓冲包装——EPE包装

珍珠棉，是以聚乙烯为主要原料挤压生成的高泡沫聚乙烯制品。特点：具有高强缓冲、抗震能力的新型环保发泡材料，它柔韧、质轻，富有弹性，能通过弯曲来吸收和分散外来的撞击力，达到缓冲的效果，克服了普通发泡胶易碎、变形、回复性差的缺点。具有保温、防潮、隔热、隔音、防摩擦、抗老化、耐腐蚀等一系列优越的使用特性EPE除用于包装外，还可能用于建筑，机电工程等广泛领域。

四、常用塑料包装2.塑料包装制品塑料周转箱材料：HDPE、EPP等。特性：较高的抗冲击性能和机械性能；耐酸耐碱、耐油污、清洁方便；零件周转便捷，堆放整齐，便于管理；与标准物流器具（标准托盘）配合使用。应用范围：广泛用于机械、汽车、电工、家电、食品等行业，适用于工厂物流中的运输、配送、存储、流通加工等各环节。四、常用塑料包装表：国内代表企业类型企业名称软包装企业南京中达制膜（集团）股份有限公司佛山塑料集团股份有限公司珠海中富实业股份有限公司上海利士包装有限公司中山市环亚塑料包装有限公司天津育新塑料包装有限公司金冠（龙海）塑料包装有限公司杭州永明塑料包装有限公司塑料回收标志塑料包装的成型工艺四、常用塑料包装1.注射成型2.吹塑成型挤出吹塑成型注射吹塑成型★挤出吹塑成型与注射吹塑成型挤吹注吹小型瓶子手提容器受限制品质量高PS、PET、PE、PC大型瓶子手提容器制品质量一般PVC、PE、PP拉伸吹塑成型一步法注-拉-吹1．注射型坯；2．型坯加热；3．拉伸；4．吹塑；5．脱模3.热成型压差成型单阴模加压成型示意图1．压缩空气进口；2．成型前片材；3．制件；4．阴模；5．排气口单阴模真空成型示意图1．片材；2．夹具；3．密封；4．抽真空覆盖成型3.柱塞助压成型柱塞助压真空成型对模成型1．压机柱塞；2．气孔；3．阴模；4．加热器；5．夹具；6．片材；7．阳模；8．制件滚塑成型旋转成型又称滚塑成型。它是将定量的液状、糊状或粉状塑料加入模具中，通过对模具的加热以及纵横向的滚动旋转，使塑料熔融塑化并借助塑料的自重均匀地布满整个模腔表面，经冷却定型后，脱模即可得到中空容器。滚塑成型的设备比较简单；容器的壁厚较挤出中空吹塑均匀，废料少；且容器几乎无内应力，不易出现变形、凹陷等。滚塑成型适于制作大容量的贮槽、贮罐、桶等包装容器。缠绕成型是制作增强塑料中空容器的主要成型方法。它是用浸有树脂的纤维或织物，在相当于制品形状的芯模上作规律性的缠绕，然后再对其加热硬化，脱模即得制品。缠绕成型只适合于制作圆柱形和球形等回转体，可制得大型贮罐、贮槽、高压容器等。适用的树脂有PVC和不饱和树脂等。一、基本性能1优点：机械性能优良、强度高；加工性能优良，加工工艺成熟，能连续化、自动化生产；综合防护性能；金属光泽，也易于印刷装饰。2缺点：化学稳定性差，价格高二、材料分类1钢材：钢材来源较丰富，能耗和成本也较低，至今仍占金属包装材料的首位，包装用钢材主要是低碳薄钢板。镀锌薄钢板。又称白铁皮，是制桶（罐）的材料之一，主要用于制造工业产品包装容器。镀锡薄钢板（<4mm）。又称马口铁，是制造桶（罐）的主要材料，大量用于罐头工业，也可以用来制造其它食品和非食品的桶（罐）容器。镀铬薄钢板（无锡薄钢板）制造桶（罐）的主要材料之一，可部分代替马口铁，主要用于制造食品包装容器如饮料罐等。第四节金属材料2铝材：铝材的主要特点是重量轻、无毒无味、可塑性好、延展性、冲拔性能优良，在大气和水汽中化学性质稳定，不生锈、表面洁净有光泽。铝的不足之处是在酸、碱、盐介质中不耐蚀，故表面也须涂料或镀层才能用作食品容器。而且它的强度比钢低，成本比钢高，故铝材主要用于销售包装，很少用在运输包装上。包装用铝材可以下面几种形式使用：（1）铝板：为纯铝或铝合金薄板，是制罐材料之一，可代替部分马口铁，主要用于制作饮料罐。（2）铝箔：采用纯度在99.5%以上电解铝板，经过压延制成，厚度在0.2mm以下，一般包装使用的铝箔都是和其它材料复合使用，作为阻隔层，提高阻隔性能。（3）镀铝薄膜：底材主要是塑料或低张在其上镀上极薄的铝层。可成为铝箔的代用品而被广泛地使用。因为是在塑料薄膜或纸上镀上极薄的铝层，所以其阻隔性能比铝箔略差，但耐刺扎性优良，在实用性能方面超过了铝箔。这种镀铝薄膜材料常用于制作衬袋材料。三、金属包装产品分类金属桶集装箱喷雾罐金属罐表国内生产铝管和喷雾罐的主要企业主要产品公司名称铝管温岭申华日化有限公司深圳逸之彩铝质软管制造有限公司（苏州）化工制品有限公司广州欣东塑胶玩具有限公司顺德市顺峰铝管制造有限公司三九医药深圳九辉实业有限公司喷雾罐中山市联昌喷雾泵有限公司余姚日用工艺制品厂中山伟源宁波屹洲余姚金锋第五节玻璃陶瓷材料一、玻璃材料1基本性能优点：缺点：2分类普通瓶罐玻璃（主要是钠、钙、硅玻璃）特种玻璃（如中性玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、钠化玻璃）强酸、强碱等腐蚀性强的物品阻气、防湿、耐压产品3玻璃的应用二、陶瓷材料1基本性能：化学稳定性、热稳定性好，一般具有耐高温、耐腐蚀、高硬度、高强度以及具有某些特殊性能(如：压电性、磁性、光学性能等)，2分类：粗陶瓷、精陶瓷、瓷器、炻器阅读：智能陶瓷材料智能陶瓷材料包括对使用环境敏感且能对环境变化作出灵敏反应的材料，目前已成为材料科学及工程领域中研究的亮点。（１）高级轿车减震装置：利用正压电效应、逆压电效应和电致伸缩效应综合研制成功智能减震器，具有识别路面并能自我调节的功能。可将粗糙路面形成的震动减到最低限度，提供乘车人员乘车的舒服感。整个感知与调节过程只需要20秒。另外，采用智能陶瓷材料制成的减震装置还可以推广应用到精密加工的稳固工作平台等方面。（２）智能雨刷：由利用钛酸钡陶瓷的压阻效应制成智能陶瓷雨刷，可以自动感知雨量，自动将轿车挡风玻璃上的雨刷调节到最佳速度。（３）有源消声：主要使用于震动频率低于500赫兹的消声，系由压电陶瓷拾音器、谐振器、模拟声线圈和数字信号处理集成电路组成。第六节复合包装材料第六节复合包装材料一、定义复合包装材料是将两种或两种以上的材料复合在一起，互相取长补短，形成一种完美的包装材料。如：金属涂层、玻璃涂膜、纸上涂蜡、铝塑纸复合等。二、分类（1）按所用材料来划分纸/塑复合包装材料、铝/塑/纸复合包装材料、纸/金属箔、塑料/金属箔、玻璃纸/塑料/金属箔等。（2）按包装要求来划分防腐复合材料（对于铁与非铁制品的防腐）、保鲜复合包装材料、耐油复合包装材料（防油纸）、灭菌复合包装材料、防火复合包装材料等。（1）耐油性：用于包装食品的材料常以不透油为基本的要求之一。（2）热封性：在普通环境条件下，它必须是具有热塑性和不粘连性。（3）阻隔性：复合包装材料的这种特性（即屏蔽能力）通常采用氧渗透系数来表示。所谓氧渗透系数（以P代表），是在标准压力和温度下，每平方厘米面积、每秒钟时间、每厘米汞柱压力透过厚度为1厘米薄膜的气体体积（立方厘米）。（4）压敏性：不干胶、标签外，制胶带、转移印花、墙壁覆盖材料等。它具有与一般胶不同的性能，第一，在很宽的温度范围内，以很小的压力和很短的加压时间表现良好的粘合能力；第二，可以与各种不同的表面发生粘合作用；第三，能够长时间保持与表面接触的能力，且不易老化。三、复合包装材料的突出性能四、复合包装材料的应用领域1在食品包装方面“利乐包”，所用的复合纸共有七层，即低密度聚乙烯（LDPE）/苯胺印刷面/复合原纸（定量175～180g）/LDPE/铝箔（厚度7～9微米）/Surlym（沙林树脂）/LDPE。防止空气渗透和漏水、隔热的性能，确保包装的内容物在保质期内保鲜不坏。2在药品包装方面：泡罩包装3在军品包装方面

防潮、防霉、防锈等基础上，还要防磁、防爆、防生化、防微波等4在杂品包装方面

不干胶签名称（构成）特性用途纸/PE防潮、价廉饮料、调味品、冰淇淋玻璃纸/PE表面光泽好、无静电、阻气、可热合糖果、粉状饮料BOPP/PE防潮、阻气、可热合饼干、方便面、糖果、冷冻食品PET/PE强度高、透明、防潮、阻气奶粉、化妆品铝箔/PE防潮、阻气、防异味透过药品、巧克力取向尼龙/PE强度高、耐针刺性好、透明含骨刺类冷冻食品OPP/CPP透明、可热合糖果、糕点LLDPE/LDPE易封口、强度高牛奶

PET/镀铝/PE金属光泽、抗紫外线化妆品、装饰品PET/铝箔/CPP易封口、耐蒸煮、阻气蒸煮袋PET/粘合层/PVDC/粘合层/PP阻气、易封口、防潮、耐水肉类食品、奶酪LDPE/HDPE/EVA易封口、刚性好面包、食品纸/PE/铝箔/PE保音、防潮、抗紫外线茶叶、药品、奶粉附表：常用复合包装材料的构成、特性和用途

一.层合（一）湿法粘结层合将液体粘合剂涂布基材，然后立即与第2层材料复合在一起，从而干燥、冷却制得层合材料的工艺。

干酪素硅酸钠水基粘合剂：基材至少有一种是吸水性的。溶剂型粘合剂：基材至少有一种是渗透性的。复合包装材料的制造技术A定义

基材表面上涂布一层溶剂型粘接剂，经过覆膜机烘道除去溶剂而干燥，在热压状态下与其它的复合基材(塑料薄膜或铝箔)粘合成复合膜。（二）干法粘结层合B工艺流程图（1）涂胶凹版辊涂胶光辊涂胶C工艺过程（2）干燥透明度复合强度气味卫生分段加热干燥a、蒸发区：约50~60℃b、硬化区：约70℃c，排除异味区：75～80℃干燥温度：基材耐热性、复合速度、溶剂种类（3）复合复合装置：橡胶辊

钢辊复合参数：压力

温度（4）冷却固化（5）收卷收卷张力收卷作用（6）熟化交联1、操作环境对产品质量的影响。

(1)空间环境的相对湿度

(2)环境温度控制在18—23℃较为理想

(3)应有完善的溶剂排放装置或回收装置

(4)环境密闭，以防灰尘、杂物，昆虫等混入.(5)换气装置。以保证空间空气新鲜。

2、复合膜的透明性①胶粘剂本身颜色太深。②胶液中混有灰尘等微粒。③基膜的表面张力不高。④胶粘剂的流动性不足，展平性差。⑤上胶不足，有空白处，夹有小气泡，造成花斑或不透明。⑥胶粘剂本身吸湿，造成胶层变浊，有不溶物。⑦烘道温度太高，干燥太快，使胶液层表面结皮。⑧复合橡胶辊有缺陷，某一点压不着，形成空档。3、复合膜有小气泡问题①基膜表面张力太小，浸润性差，造成上胶不均匀。②复合辊的压力不足，或钢辊表面温度太低，使胶粘剂活化不足，流动性不足，造成胶粒流不平，有微小的空隙，形成气泡。③有灰尘粘附在膜表面，形成气泡。④胶粘剂中混有微量水份，黏合剂中的异氰酸与水反应，生成CO2，形成气泡：⑤残留溶剂多，且该溶剂的透过性差4.复合膜发皱①基膜复合张力不等，造成相对位移，产生皱纹。②残留溶剂太多，胶粘剂的干燥不足，粘接力太小，给两种基材的相对位移提供了可能。③胶粘剂的初粘力不足，凝聚力太小。④涂胶量不足、不均匀，引起粘接力不好，不均匀产生局部地方出现皱纹。⑤收卷张力在小，卷得不紧。5.粘接牢度不好①胶粘剂的品种、质量与要复合的基材不相适应；②复合温度太低，以致粘合剂的活化不足，复合时的粘性不高；③上胶量不足；④胶粘剂对油墨的渗透性差，浮在油墨的表面；⑤薄膜表面的电晕处理不好；⑥残留溶剂太高，复合后会产生许多微小的气泡；⑦复合好后，熟化不完全；⑧稀释剂的纯度不高，含有水，醇等活性物。⑨薄膜中的添加剂的影响到粘接牢度的下降。

以热熔胶树脂为胶粘剂，用塑料挤出机将聚乙烯树脂或其它树脂加热熔融注入一个平片模具内，再由模具的模口流出片状固化的薄膜后，立即与另一种或两种薄膜通过复合夹辊复合在一起，然后冷却固化。

二、挤出复合法挤出复合工艺流程图

此法是将聚乙烯—丙烯酸酯共聚物、乙烯—醋酸乙烯共聚物、石腊放在一起加热熔融，然后涂布在基材上，立即与其它复合材料复合后冷却即成。优点：复合时间短、无溶剂公害问题