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文档简介
第一章绪论第1章绪论-第2章食品包装材料及容器第3章食品包装技术与工艺第4章包装食品的物流与货架寿命第5章典型的食品包装第6章食品包装设计第7章食品包装卫生安全性评价
第8章食品包装相关法律法规介绍
全套可编辑PPT课件内容1.1包装的基本概念1.2食品包装的特点及作用1.3食品包装历史、现状及发展趋势1.1包装的基本概念对于“包装”这一概念,可以因时代与地域的差别而有所不同,也可以因不同领域的人而有不同的认识。因此,世界各国对包装的定义不尽相同。(1)中国(2)美国(3)英国(4)日本(5)加拿大1.1包装的基本概念现代包装准确的定义应当为:在循环经济的整体要求下,为实现保护商品,方便储运,促进销售的目的所利用的一切包装材料和实施的技术方法的总称;也即在运用包装容器与技术方法两大基本要素时,必须坚持可持续发展和循环经济的基本导向。1.2食品包装的特点及作用1.2.1食品包装的特点1.食品种类的多样性2.包装材料及容器多样化3.包装保护和操作技术的多样性4.影响食品变质原因的复杂性1.2食品包装的特点及作用1.2.2食品包装的作用食品包装的作用就是要实现食品包装的保护、方便、促销和增值四大功能。1.保护食品2.方便储运3.促进销售4.提高商品的价值1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.1食品包装的历史食品包装的历史,大致可以分为原始包装、古代包装、近代包装和现代包装四个阶段。1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.1食品包装的历史1.原始包装在旧石器时代,原始人用植物叶子或兽皮包裹,或用藤条、植物纤维捆扎,有时还用贝壳、竹筒、葫芦及兽角等盛装。1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.1食品包装的历史2.古代包装古代包装的历史悠久,它跨越了新石器时代、原始社会后期、奴隶社会和封建社会四个时期。(1)陶质包装容器(2)青铜包装容器(3)漆器包装(4)瓷质包装容器(5)金银包装容器(6)纸包装的出现陶质容器青铜容器瓷质容器1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.1食品包装的历史3.近代包装指工业革命发生以后,包装从传统手工生产向机械制造包装过渡的历史阶段。(1)螺纹盖和皇冠盖的出现(2)塑料包装材料的出现(3)玻璃包装的发展(4)印刷标签的应用(5)多样化的包装形式螺纹盖皇冠盖1848年出现的马提尼酒标1869年出现的亨氏包装标贴1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.1食品包装的历史4.现代包装进入20世纪后,在科学技术的快速发展和商品经济全球化的影响下,包装的发展迈入了一个全新时代。(1)新的包装材料和包装技术不断涌现(2)包装机械的自动化和多样化(3)数字化的包装印刷技术(4)包装设计理论的系统化(5)包装设计手段的优化(6)科学化的包装测试技术1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.2食品包装的现状1.方便卫生的快餐包装2.定量取用类包装3.可直接加热的“罐头”包装4.方便的易开式包装5.冷冻食品包装6.方便储运的集合包装环保快餐包装可控制流量的酱油瓶盖食品蒸煮袋拉环式啤酒盖速冻包装1.3食品包装的历史、现状及发展趋势1.3.3食品包装的发展趋势未来食品包装的发展将围绕食品安全、包装新材料、包装新工艺等进行研究和开发。
1.新型食品的出现需要新型的包装材料与包装技术。2.人类生存与社会发展之间的矛盾凸显,环境保护已经成为世界性的重大课题,迫使人们寻找对环境和人类生存无害的绿色包装材料以及与之相匹配的包装技术。3.消费观念的改变需要新的包装材料与包装技术。4.包装功能从过去的静态向动态转变。5.全新概念的包装材料将不断出现。6.全新概念的包装技术不断出现。7.生物技术与基因技术将在食品包装中发挥重要的作用。复习思考题1.分别从狭义和广义的角度阐述包装的定义。2.食品的包装具有什么特点?它的作用是什么?3.简述食品包装的历史、现状及发展趋势?
第二章食品包装材料及容器
2.1纸包装材料及容器
2.1.1纸类包装材料的特性及其质量指标
纸是一种古老而传统的包装材料,自从公元105年中国发明了造纸术以后,纸不仅带来了文化的普及,而且促进了科学技术的发展。在某些发达国家纸包装材料占包装材料总量的40%~50%,在中国占40%左右。一、纸包装材料特性加工性能好。
(2)印刷性能优良。
(3)具有一定机械性能。
(4)品种多样。(5)便于复合加工。(6)原料来源广泛,生产工艺较简单。(7)无毒、无味。(8)重量较轻,便于运输。(9)可以回收利用,废弃物在自然界中会很快分解,不会造成环境污染。二、造纸(化学法)(一)造纸的工艺流程水漂白剂↓↓植物原料→备料→蒸煮→洗涤→漂白↑↓←废液→打浆(施胶、加填、染色、增白等)→抄纸→整理3.Chippingandpulpproduction
cut:chip:迥转式蒸球结构示意图连续式蒸煮锅1、制浆
制浆碱法:石灰法、烧碱法、硫酸盐法亚硫酸盐法(酸法):亚硫酸及亚硫酸氢盐机械法制浆
化学法制浆化学机械法制浆链式磨木机结构示意图2、造纸
造纸长网造纸机:一般都由流浆箱、网部、压榨部、干燥部、压光部和卷取部等组成。圆网造纸机普通长网造纸机的结构示意图圆网造纸机组成示意图三、纸类包装材料的包装性能
(一)机械性能纸的强度大小主要决定于纸的厚度、质量、加工工艺、表面状况及一定的温湿度条件等。我国采用的是(50
2)%相对湿度、(23
1)℃温度的试验条件。
(二)阻隔性能
纸和纸板主要由多孔性的纤维组成,对水分气体、光线、油脂等具有一定程度的渗透性,而且其阻隔性受温度和湿度的影响较大。
(三)印刷性能纸和纸板印刷性能好。
(四)加工使用性能
纸和纸板具有良好的加工使用性能。
(五)卫生安全性能
四、纸及纸板的质量指标
包装所用纸和纸板的质量要求主要包括外观、物理性质、机械性质、光学性质、化学性质等几方面。
(一)外观纸的外观质量要求,是根据纸的不同用途,对各种外观纸病加以限制或不允许存在,外观纸病是用感官鉴别。(二)物理性质1、定量(W)
每平方米纸的重量,单位g/m22、厚度(d)
指纸样在两测量板之间,在一定压力下直接测出来的厚度,单位mm。3、紧度(D)
是纸的单位体积重,指纸的结实与松弛程度,单位g/cm3
。4、成纸方向与造纸机运行方向平行的方向为纵向,与造纸机运行方向垂直的方向为横向。厚度测量仪
5、纸面正面:指抄纸时与毛毯接触的一面,也称毯面;反面:指抄纸时贴向抄纸网的一面,也称网面。
6、水分指单位重量的试样在100℃~105℃温度烘干至重量不变时所减少的重量与试样原重量的百分比,以百分率表示。7、施胶度施胶度也是称抗水度或耐水度,指用标准墨划线后不发生扩散和渗透的线条的最大宽度,单位mm。
(三)机械性质
1、抗张强度指纸或纸板抵抗平行施加的拉力的能力,即拉断之前所承受的最大拉力。
TS=F×10-6/s;
TS——抗张强度MPa;
F——试样断裂时承受的最大张力N;
S——试样的截面积m2抗张强度测试仪
2、伸长率指纸或纸板受到拉力直到拉断,长度增加与原试样长度之比。
3、破裂强度又称耐破度,指单位面积纸或纸板所能承受的均匀增大的垂直最大压力,单位kPa(kgf/cm2)。
耐破度仪结构原理示意图
4、撕裂度是表明纸的抗撕破能力。采用预切口将纸两边往相反方向撕裂至一定长度(43±0.5mm
)所需的力,单位mN。爱利门道夫撕裂度仪5.耐折度指在一定张力下将纸或纸板往返折叠,直至折缝断裂为止的双折次数,分为纵向和横向两项,单位为折叠次数。6.戳穿强度指在流通过程中,突然受到外部冲击时所能承受的冲击力的强度,单位用冲击能J表示。
(四)光学性质1、白度2、透明度指可见光透过纸的程度。(五)化学性质
1、灰分指纸灼烧后残渣的重量与绝对干试样重量之比,以百分率表示。
2、酸、碱度纸在制造过程中,由于方法不同,使纸呈酸性或碱性。2.1.2包装用纸和纸板
一、包装用纸和纸板的分类造纸的产品可分为纸与纸板两大类,凡定量在225g/m2以下或厚度小于0.1mm的称为纸;定量在225g/m2以上或厚度大于0.1mm的称为纸板。二、食品包装用纸
食品包装用纸牛皮纸(GB/T22865―2008)
羊皮纸(QB/T1710―2010)
玻璃纸(GB/T24695―2009食品包装用)食品包装纸(QB1014―2010)茶叶袋滤纸涂布纸复合纸三、包装用纸板
包装用纸板箱纸板(GB13024―2003)
瓦楞原纸(GB13023―1991)
白纸板(QB1011―1991)
复合纸板四、瓦楞纸板瓦楞纸板是由瓦楞原纸轧制成屋顶瓦片状波纹,然后将瓦楞纸与两面箱纸板粘合制成的一种特殊纸板。(一)瓦楞纸板的楞形瓦楞楞形即瓦楞的形状。一般可分为U形、V形和UV形三种。目前广泛使用的是UV形瓦楞来制造的瓦楞纸板。
U形瓦楞的圆弧半径较大,瓦楞吸收能量的能力大,富有弹性,当压力消除后,仍能恢复原状。所以其缓冲性能好,抗极限压力弱些,粘合剂的施涂面大,容易粘合。但是,粘合剂用量大,成本较高。V形瓦楞的圆弧半径较小,在加压初期抗压性较好,但超过最高点后即迅速破坏。所以缓冲性能差,抗极限压力强,粘合剂的施涂面小,不易粘合,但成本低。
UV形是介于V形和U形之间的一种楞形,其圆弧半径大于V形,小于U形,因而兼有二者的优点,所以得到了广泛的应用。(二)
瓦楞纸板的楞型楞型指瓦楞的型号种类,即瓦楞的大小、密度与特性的不同分类。我国瓦楞纸板的楞型有A、B、C、E、F五种。我国瓦楞纸板的楞型标准如表2-9。
表2-9我国瓦楞纸板的楞型瓦楞楞型
名称
瓦楞高度
(mm)瓦楞个数
/300mmABCEF大瓦楞小瓦楞中瓦楞微小瓦楞4.5~5.02.5~3.03.5~4.01.1~2.00.6~0.934
350
441
393
6136
20A型大瓦楞在单位长度内的瓦楞数量少而瓦楞高度大。A楞纸箱适于包装较轻的物品,有较大的缓冲力。B型小瓦楞在单位长度内的瓦楞数量多而瓦楞高度小。B楞纸箱适于包装较重和较硬的物品,多用于罐头等瓶装物品的包装。C型中瓦楞在单位长度内的瓦楞数及瓦楞高度介于A、B型之间,性能则接近于A楞。E型微小瓦楞在单位长度内的瓦楞数目最多,瓦楞高度最小,具有平坦的表面和高的平面刚度。三
、瓦楞纸板的种类
瓦楞纸板的种类单面瓦楞纸板
单楞双面瓦楞纸板双楞双面瓦楞纸板
三楞双面瓦楞纸板瓦楞纸板种类1、单面瓦楞纸板
仅在瓦楞芯纸的一侧贴有面纸,一般不用于制作瓦楞纸箱,而是作为缓冲材料和固定材料。2、单楞双面瓦楞纸板
又称单瓦楞纸板,在瓦楞芯纸的两侧均贴以面纸,目前多使用这种纸板制造纸箱。3、双楞双面瓦楞纸板
简称双瓦楞纸板,使用双层瓦楞芯纸加以面纸制成,即由一块单面瓦楞纸板和一块单楞双面瓦楞纸板粘合而成。在结构上,可以采用各种楞型的组合形式,如AB、CB、AC、AA等结构。多用于制造易损物品、重物品以及需要长期保存物品等的包装纸箱。4、三楞双面瓦楞纸板简称三瓦楞纸板,使用三层瓦楞芯纸制成,即由一块单面瓦楞纸板和一块双瓦楞纸板粘合而成。三瓦楞纸板强度比双楞双面纸板要强一些,可以用来包装重物品以代替木箱,一般与托盘或集装箱配合使用。2.1.3包装纸箱
包装上多用瓦楞纸箱(CorrugatedBoxes)一、瓦楞纸箱的特性及纸箱结构基本形式
(一)瓦楞纸箱的特性1、轻便、牢固、缓冲性能好。2、原料充足,成本低。3、加工简便。4、贮运使用方便。5、使用范围广。6、易于印刷装潢。(二)纸箱箱型结构的基本形式纸箱基本箱型一般用四位数字表示,前两位表示箱型种类,后两位表示同一箱型种类中不同的纸箱式样。1.02类开槽型纸箱
由一页纸板裁切而成纸箱坯片,通过钉合、粘合剂或胶纸带粘合来结合接头。运输时呈平板状,使用时封合上下摇盖。这类纸箱使用最广,尤其是0201箱。2.03类套合型纸箱
具有两个以上独立部分组成,即箱体与箱盖(有时也包括箱底)分离。纸箱正放时,顶盖或底盖可以全部或部分盖住箱体。
3、04类折叠型纸箱
通常由一页纸板组成,不需钉合或胶纸带粘合,甚至一部分箱型不需要粘合剂粘合,只要折叠即能成型,还可设计锁口、提手和展示牌等结构。
4、05类滑盖型纸箱
由数个内装箱或框架及外箱组成,内箱与外箱以相对方向运动套入。这一类型的部分箱型可以作为其他类型纸箱的外箱。5、06类固定型纸箱
由两个分离的端面及连接这两个端面的箱体组成。使用前通过钉合、粘合剂或胶纸带粘合将端面及箱体连接起来,没有分离的上下盖。6、07类自动型纸箱
仅有少量粘合,只是一页纸板成型,运输呈平板状,使用时只要打开箱体即可自动固定成型。结构与折叠纸盒相似。
7、09类为内衬件
包括隔垫、隔框、衬垫、隔板、垫板等。2.1.4
包装纸盒及其他包装纸器
纸盒其他包装容器:纸袋、复合纸罐、复合纸杯、纸制托盘及纸浆模产品等。一、包装纸盒
包装纸盒固定纸盒折叠纸盒管式折叠纸盒盘式折叠纸盒非管非盘式纸盒(一)纸盒的种类按制盒方式可分为折叠纸盒和固定纸盒两类。
1、
折叠纸盒折叠纸盒是采用纸板折叠成盒,成品可折叠成平板状,打开即成盒形。所用纸板厚度在0.3~1.1mm之间。生产折叠纸盒的纸板有白纸板、挂面纸板、双面异色纸板等耐折纸板。
(1)管式折叠纸盒
由一页纸板折叠,边缝接头通过粘接,盒盖和盒底都必须采用摇翼折叠、组装固定或封口的一类纸盒。管式折叠纸盒应用广泛,可以作为瓶装食品、药品的外包装。(2)盘式折叠纸盒由一页纸板四边以直角或斜角折叠成主要盒型,有时在角隅处进行锁合或粘合,如果需要,这个盒型的一个侧面可以延伸组成盒盖。盘式折叠纸盒盒盖位置在最大面积盒面上,负载面较大,同时开启后观察内装物的面积也大,有利于消费者挑选和购买。(3)非管非盘式折叠纸盒
即不是单纯由盒板绕一根轴线旋转成型的,也不是单纯由四周侧板呈直角或斜角折叠成型,而是除了具有管式或盘式成型特点之外,还有自己独特的成型特点。2、固定纸盒固定纸盒又称粘贴纸盒,它的结构、形状、尺寸、占有空间等在制盒时已被确定下来,在储运过程中也不改变原有形状和尺寸,其强度和刚性较折叠纸盒高。(二)纸盒的选用对于饼干、糕点等易碎食品,又不易从盒的狭窄面放入或取出,应选用盘式折叠纸盒;对于重量较大的瓶装食品,一般采用锁底式管式折叠纸盒;对于保健品、生日蛋糕等带有装饰美感的食品,应选用透明开窗纸盒。对于高档、名贵的食品多采用固定纸盒。二、其他包装纸器
(一)
纸袋
按纸袋形状可以分为以下几类:
(1)信封式纸袋。
(2)自立式纸袋
(3)便携式纸袋
(4)M形折式纸袋子
(5)阀门纸袋
(二)复合纸罐(Compositepaper–cans)复合罐是近年来发展起来的一种纸与其他材料复合制成的包装容器。
(三)
复合纸杯(Compositepaper–cup)复合纸杯是一种纸质小型包装容器,具有轻便、卫生、价廉、便于废弃处理的特点。纸杯是以纸为基材的复合材料经卷绕并与纸胶合而成的。
表2-13几种常见纸杯的应用
纸杯类型适用食品
纸、Al/纸、纸/Al/PE
快餐类
蜡/质、纸/蜡、蜡/纸/PE
冰淇淋、冷饮料、乳制品PE/纸/PE、纸/PE
热饮料、乳制品、快餐类
(四)
纸浆模制品(Pulpmould)纸浆模塑产品是植物原料或废纸经过制浆后,根据不同用途,通过模具来成型的一类产品。纸浆模制品的形状取决于成型模的形状,故形状灵活多变,可满足不同商品的包装要求。
1、制造纸浆模制品的生产工艺:制造纸浆模制品的生产工艺过程:浆料制备、模塑成型、干燥三道工序。
(1)浆料制备制备浆料主要采用废纸和纸箱纸盒厂、印刷厂的纸边角余料为原料。施胶一般采用成本较低的松香胶,加入量为纸浆重量的1.5%~3.0%,然后用10%的硫酸铝溶液将松香胶沉淀在纤维上,最后配制成浓度为0.5%~1.5%的浆料。2、模塑成型生产纸浆模的关键是模具,必须制成与被包装商品外形轮廓相似,或与被缓冲保护部位相配套的形状。模板应选择耐腐蚀性能优良的材料如铜、合金钢、玻璃钢等制成。沿模板厚度方向开有滤水小孔,然后在其表面铺上一层铜网或其他滤网,要求网面与模板不规则表面紧密贴合在一起,制成的模具,俗成阴模。根据脱水方式不同,模塑成型分真空成型法和压缩成型法。
真空成型法当纸浆在滤网上聚积到一定厚度以后,真空抽吸法脱水速度越来越慢,生产壁厚的纸浆模时会需要较长的成型时间。在这种要求下,最好采用压缩成型。根据加压方式分为两种:(1)压力机压缩法
(2)空气压缩法
液压压缩成型压缩空气成型法3、干燥纸浆模的干燥方式有:自然干燥法、干燥室干燥法和烘道连续式干燥法。五、蜂窝纸板蜂窝纸板是由六面体蜂窝芯结构与面纸贴合后形成的。因其独特的力学结构,使其具有优良的抗压、抗折强度和较高的刚度,能承载较大的平面压力。蜂窝结构大大减少了纸板用量,使蜂窝纸板容重较小。蜂窝纸托盘2.2塑料包装材料及容器本节学习目标1.了解塑料的基本概念,掌握塑料的组成;2.掌握食品包装用塑料常用树脂及主要包装性能;3.掌握塑料包装材料的主要性能指标;4.掌握塑料包装容器的主要加工成型方法及其主要适用场合;5.掌握引起塑料包装材料安全性问题的主要因素。树脂+助剂决定包装材料的主要性质改善塑料的性能2.2.1塑料包装材料的组成一、聚乙烯(PE)二、聚丙烯(PP)三、聚氯乙烯(PVC)四、聚苯乙烯(PS)五、聚酯(PET)六、聚酰胺(PA)七、聚偏二氯乙烯(PVDC)八、聚乙烯醇(PVA)九、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)十、聚碳酸酯(PC)常用树脂2.2.2食品包装用塑料常用树脂及主要助剂
聚乙烯树脂由乙烯单体聚合而成的高分子化合物,加入少量润滑剂、抗老化剂等添加剂。是无臭、无毒、外观呈乳白色的蜡状固体。其分子结构式:
一、聚乙烯(PE)1.主要包装特性(1)阻透性:阻水、阻湿性能好——防潮干燥食品;阻气和阻有机蒸汽性能差,耐油性差——生鲜果蔬,不接触油性食品;(2)印刷性:印刷性能差,非极性物质,需改善其印刷性(如何改善?)。(3)耐高低温性:耐低温性很好——适于冷冻处理;耐高温性差——不能用于高温杀菌.(4)具有良好的化学稳定性:常温下与一般酸、碱不起作用;(5)热封性:热封性能好——复合材料的热封层;(6)光学性能:光泽度、透明度不高;(7)卫生安全性:安全无毒,可直接接触食品。
2.聚乙烯的主要品种
a.高压低密度聚乙烯(LDPE)b.低压高密度聚乙烯(HDPE)c.线性低密度聚乙烯(LLDPE)因聚合方法和密度不同,可以分为:在高压和较高温度条件下聚合的聚乙烯,分支较多的线型大分子结构,结晶度较低,密度低,为0.91~0.94g/cm²。
抗撕裂性、延伸性、耐冲击性好、透明度高、热封性好,卫生安全。1)阻气性差,耐油差-生鲜果蔬,不接触油性食品;2)阻水阻湿性好-防潮干燥食品;3)耐低温性好-冷冻食品;a.高压低密度聚乙烯(LDPE)
应用:主要制作薄膜。生鲜果蔬,热封层,热收缩。大分子呈直链线性结构,分子结合紧密,结晶度高达85-95%,密度为0.94~0.96g/cm²,比LDPE密度稍高;1)阻隔性、强度、耐热性比LDPE高,长期使用温度可为100℃;2)透明性、柔韧性、成型加工型比LDPE低。
b.低压高密度聚乙烯(HDPE)应用:主要制作薄膜,用于高温杀菌复合材料热封层(110℃)和防潮涂层,也可制成瓶、罐等容器。
大分子支链长度和数量介于LDPE和HDPE之间。1)有较高的抗张强度、刚性和耐冲击性,化学稳定性能、稳定加工性能也较好;2)柔韧性比HDPE好,不加增塑剂可热吹成型。
c.线性低密度聚乙烯(LLDPE)应用:主要制作薄膜。肉类、冷冻食品及奶制品,阻气性差,不能长时间保质(改性:与丁基橡胶共混提高阻隔性)。
线性结构,密度0.89-0.91g/cm3,是目前最轻的包装用塑料材料。二、聚丙烯PP
由丙烯单体(CH2=CH—CH3)聚合而成,其分子结构式:普通流延薄膜CPP定向拉伸薄膜OPP双向拉伸薄膜BOPP(强度为PE的8倍,吸油率1/5)主要品种1.主要包装特性:(1)阻隔性能优于PE,但因分子无极性,阻气性较差;(2)化学稳定性良好,对酸碱盐及许多溶剂具有稳定性;(3)机械性能较好,强度、硬度、刚性高于PE;(4)耐高温优良,可在100~120℃长期使用。耐低温性比PE差,-17℃性能变脆;(5)光泽度高,透明度高(代替PT);(6)热封性比PE差,但比其它塑料要好(CPP可作热封层);(7)印刷性差,印刷前须经处理(??);(8)卫生安全性高于PE。
聚丙烯主要制成薄膜材料包装食品,可替代玻璃纸(PT),耐水、阻湿比PT好,透明度,光泽性、耐撕裂性不低于PT,但印刷性比其差,但成本可低40%。
聚丙烯薄膜经定向拉伸处理(OPP)后的各种性能包括强度、阻隔性比普通薄膜(CPP)都要好,尤其是双向拉伸薄膜(BOPP)。2.主要用途应用1)主要做薄膜材料;2)热收缩膜,用于食品热收缩包装;3)瓶、罐、透明容器(可微波加热)、餐盒、捆扎绳、带等。
应用在食品包装上的应用:1.含油食品的包装(如油炸食品、乳制品、油脂等)2.糕点类食品的包装(如点心、面包等)3.糖果、点心的扭结包装
以PVC树脂为主体,加入增塑剂、稳定剂共混制成,柔顺性差,不易结晶,具有较强极性的高分子化合物。三、聚氯乙烯PVCPVC扭结膜包装包装特性:1.阻气、阻油性优于PE。阻湿性不如PE。2.化学稳定性优良;3.机械性能好,硬质PVC有很好的拉伸性和刚硬性,软质PVC抗拉强度相对低,但柔韧性和撕裂强度相对PE较高;4.耐高、低温性不佳,一般使用温度(-15~55℃);5.着色性、印刷性和热封性较好;6.透光性、光泽度比PE更好;7.卫生安全性:聚氯乙烯树脂本身是一种无毒聚合物,但单体氯乙烯有麻醉和致畸致癌的作用。应严格控制材料中氯乙烯单体残留量,要求成型制品在1ppm以下。PVC塑料中的稳定剂(DEHA
)、增塑剂是另外的不安全因素。应用1)软质PVC(增塑剂达30-40%)不能接触食品,可作为弹性拉伸膜,热收缩膜,透气性好,可包装生鲜果蔬;2)硬质PVC(增塑剂低于5%),加入无毒小分子共混。可直接接触食品,安全性好,可用于矿泉水瓶、饮料瓶,及冰淇淋、果冻等的包装;
一般有三种方法,即“一看、二摸、三火烧”。
一“看”:看产品包装上说明是否为PE保鲜膜。
二“摸”:
PE保鲜膜:一般黏性和透明度较差,用手揉搓以后容易打开,PVC保鲜膜:透明度和黏性较好,用手揉搓以后不好展开,容易粘在手上。PVC保鲜膜问题
?
三“火烧”:
PE保鲜膜:火焰呈黄色,离开火源也不会熄灭,有滴油现象,且没有刺鼻的异味;PVC保鲜膜:含有氯元素,火焰呈黄绿色,烟雾比较大,没有滴油现象,离开火源后会熄灭,且有强烈刺鼻的异味。四、聚苯乙烯PS
聚苯乙烯由苯乙烯单体加聚合成的。大分子主链上带有苯环侧基,结构不规整,不易结晶,柔顺性低,为线性、无定型、弱极性高分子化合物。1)耐低温性较差,-30℃发脆;耐热性也差,连续使用温度60-80℃(一次性餐盒?)
;2)化学稳定性好,如可耐一般酸、碱、盐、有机酸、低级醇;3)光学性能优良,透明度好,光泽性好;4)成型加工性好(最大特点);易着色和表面印刷;5)无毒、无味、无臭,不易长霉,卫生安全性高。但残留单体苯乙烯有低毒,单体残留量限制在1%以下;6)机械性能好,具有较高刚硬性能,但脆性大;7)阻湿、阻气性能差,阻湿性低于PE。1.包装性能特点:应用1)主要用于制成透明食品盒,小餐具、水果盘等。2)PS片经拉伸处理后,可制得热收缩薄膜和半刚性容器;3)PS制成的发泡材料用作缓冲材料,还有保温、可热成型为一次快餐盒,废弃物难处理;4)改性品种:(脆)ABS。食品工程上制作管材、容器。五、聚酯(PET)俗称涤纶。聚酯树脂大分子主链因含有苯环而具有较高的柔韧性,因含有柔性醚键而有较好的柔顺性。PET最先用于制成纤维及各种纺织品,在食品包装中用于制成薄膜或薄壁容器。优良的包装特性:1)具有优良的阻气、水、油的高阻隔性;2)化学稳定性良好,具有良好的耐药性和保香功能;3)具有其它塑料所不及的高韧性能。抗拉强度是PE的5~10倍,是Ny的3倍。冲击强度是其它薄膜的3~5倍。4)具有优良的耐高、低温性,可在-70℃~120℃温度下长期使用,短期使用可耐150℃高温;5)加工成型、热封较难(熔点高);6)卫生安全性好。应用◆无晶型未定向拉伸膜:主要用来包装含油及肉类制品及作为食品的桶、箱、盒的衬袋;◆无晶型定向拉伸热收缩膜:用作畜肉食品的热收缩包装;◆结晶型拉伸塑料膜:
具有高的强度,良好的阻隔性、透明度、光泽性,包装性能得到很大改善;◆复合膜:可进行真空涂铝、K涂PVDC等制成高阻隔包装材料,用于保质期较长的高温蒸煮杀菌食品包装和冷冻食品包装。◆清凉饮料和原味果汁的包装(良好的耐药性和保香性)。
聚酰胺:PA通常称为尼龙,是分子主链上含大量酰胺基团的线型结晶型高聚物,按链节结构中C的原子数量分为Ny6,Ny12等。主要为薄膜。六、聚酰胺PA包装特性1)阻气性良好;2)化学稳定性良好,耐酸、碱和盐;耐油性优良;3)与其它塑料相比,具有很好的抗拉强度;4)耐高、低温性优良,使用温度在-60~130℃,最高可达200℃;5)加工成型性较好,热封性不良(180~190℃);6)不易受生物的侵害,卫生安全性较好;7)吸水性强是其重要缺点,吸水而影响阻透强度。应用
食品包装上主要使用PA薄膜制品,大量用于鱼肉熟制品的包装。复合材料:与PE、PVDC(聚偏二氯乙烯)或CPP(普通薄膜)等复合,提高其防湿、热封性能。可用于畜肉类制品的高温蒸煮包装和深度冷冻包装。也可用于果汁、牛奶等食品的无菌包装。新材料(PEN)
新型聚酯包装材料:聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)PEN比PET更具有优异的阻隔性,特别是阻气性、防紫外线、耐化学药品性和耐热性比PET更好。PEN作为一种高性能、新型包装材料,将有一定的开发前景。七、聚偏二氯乙烯PVDC由聚偏二氯乙烯和少量增塑剂、稳定剂等添加剂组成,商品名为赛纶。结晶度高,加工性差,薄膜材料要加入稳定剂和增塑剂。Cl
[CH2C]n
Cl优点:1.具有对气、油和异臭极好的阻透性;2.化学稳定性很好,不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀;3.耐高、低温性能优良,用于需高温杀菌的食品和冷藏食品的包装;4.制成的收缩薄膜收缩率高(收缩率可达30%~60%),适合于香肠、熟食及肉制品的密封贴体包装;5.热封性能不佳,但有良好的自粘性和熔粘性;6.透明性、光泽性良好。1.耐高温稳定性差,且结晶率高,易使薄膜穿孔或产生小裂纹,薄膜成型加工困难,薄膜制品价格高;2.热封性差,封口强度不高,可采用结扎法封口;3.薄膜挺度低,对包装机械适应性差;4.由于使用稳定剂、增塑剂,有一定的安全性问题。缺点:应用1、单独用于食品包装,2、与其他材料复合制成高性能的复合膜。3、复合材料的粘结剂(熔粘性)4、涂料(K涂),涂敷在其它薄膜材料或容器的表面可显著提高复合材料的阻隔性能,适合长期保存的食品包装。八、聚乙烯醇PVA
由聚醋酸乙烯酯经碱性醇液醇解制得,是一种分子极性极强且高度结晶的高分子化合物,无毒无味。1)阻气好,尤其是有机溶剂蒸汽和惰性气体及芳香气体——包装含油食品和风味食品;2)阻湿性差,吸水性强,易吸水膨胀;包装特性应用1)包装含油食品和风味食品,存放期较长;2)吸湿性强使其不能用于防潮包装;3)复合防潮材料,充分发挥其优良的阻气性能而广泛用于肉类食品如香肠、烤肉、切片火腿等的包装。九、乙烯——乙烯醇共聚物(EVAL或EVOH)
EVAL是乙烯和乙烯醇的共聚物,也可以由EVA水解而成,是高结晶性树脂。
乙烯醇改善了乙烯的阻气性,而乙烯则改善了乙烯醇的可加工性和吸湿性。包装特性:1.EVOH最突出的特点是对O2、CO2、N2气体的高阻隔性,以及优异的保香阻异味性能,——用于真空包装、充气包装、脱氧包装,PE含量增加阻气性下降,阻湿性提高;2.EVOH有良好的耐油和耐有机溶剂性;
3.有高抗静电性、光泽度和透明度;4.EVOH主链羟基有亲水性,吸收水分后会影响其高阻隔性,一般EVOH与高阻湿性的聚烯类(PE、PP)薄膜复合,更好发挥阻隔性能。
应用EVOH作为高性能包装新材料,主要用于高阻隔性要求的包装上。1、真空包装、充气包装或脱氧包装,可长期保持包装内部气体的稳定。2、可用于油性食品和食用油的包装。3、EVAL的加工方法灵活多样,可制成单膜、可共挤制成多层膜及片材,也可采用涂布方法复合。但是,成本较高,未能在食品包装上广泛应用。
十、聚碳酸酯(PC)
极性高聚物,双酚A型芳香族聚碳酸酯。
碳酸酯基:
(极性吸水基)
结晶度:结晶度很低,基本属于无定形聚合物。(结构规整,易于结晶,但又难以熔体结晶。与分子刚性,重复单元太长有关)。
(一)包装特性
1、阻透性具有较好的防潮性和气密性,优良的保香性(透气、透温性大于PET膜)。
2、化学稳定性
耐:稀酸、氧化剂、还原剂、盐、脂肪烃等,耐油性良好。
不耐:不耐碱、酮、芳香烃,在很多有机溶剂蒸汔中溶胀并导致应力开裂。能被二氯甲烷,二氯乙烷、甲酚等溶解。
耐候性:耐光,氧,热。
但在室外强光下,会使表面变暗,失去光泽。3、力学性能(1)抗拉、抗弯强度高,与尼龙、聚酯玻璃钢相当,达70~75MP。(2)韧性好可用于包装棱角分明的物品,是热塑性塑料最高的。
(3)抗冲性能好具有突出的冲击韧性,无缺口冲击强度在热塑性塑料中最高,经常被用来代替金属。
另外:成型收缩率小,吸水率低,具有较好的尺寸稳定性;抗蠕变性,延伸性优良。缺点:耐弯曲疲劳强度较差;耐磨性差。
4、耐高低温性①、耐热性好
130℃以下,可长期使用,适合于高温蒸煮灭菌。热变形温度:137℃~142℃。
PC没有明显的熔点,220℃~230℃呈熔融状态。②、耐寒性好
Tb(脆化温度):—100℃适合冷冻物品包装。
5、安全卫生性无毒,无臭,无味。可用于食品,药品的包装。
6、热封性与光学性能(1)热封性差热封温度:215℃~245℃。可采用:脉冲法,超声波,高频热封合。
(2)光学性能好无色,透明度高达80%~90%,折光率约为1.59,适合于做光学材料。光泽度高,可制成“透明罐头食品”,同时可制成半透明或不透明制品。
7、印刷性及加工性能(1)印刷性极性高聚物,印刷性能好。但是,由于PC耐溶剂性较差,印刷时对油墨的选择要特别注意。
(2)加工性能加工性能良好,易成型。缺点:制品易产生内应力,易应力开裂,一般不适宜成型带嵌件的制品,需进行消除应力的热处理。
(二)用途
1、薄膜(T型口模流延法生产)用于高温蒸煮,微波杀菌的食品包装。
2、容器注塑成型:盆、盒;挤出吹塑成型:瓶、罐;片材加热吹塑成型:各种容器。用于再灌装水瓶,奶瓶(反复使用50次以上)等,取代玻璃瓶。2026/8/10180助剂,也称添加剂概念:是指既不损害树脂的性能,又能弥补其不足的并赋予制品宝贵性能的物质(占塑料的几%到几‰)。
助剂2026/8/10181(1)增塑剂(塑化剂)为改进塑料成型加工时的流动性和增进制品柔顺性而加入的一类物质叫增塑剂。以原料来源于石油化工的邻苯二甲酸酯为最多。增塑剂的用量从1%
~40%。增塑剂加入PVC中,加入比例越大,越柔软:当加入量小于5%时,塑料制品为硬质;当加入量在15%~25%时,塑料制品为半硬质;当加入量大于25%时,塑料制品为软质;
2026/8/10182常用增塑剂:邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)
邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)邻苯二甲酸二丁酯(DnBP,DBP)
邻苯二甲酸丁苄酯(BBzP,BBP)邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)邻苯二甲酸二正辛酯(DOP,DnOP)邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)
邻苯二甲酸二乙酯(DEP)
邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)邻苯二甲酸二正已酯(DnHP)
等。2026/8/101832026/8/10184
无毒增塑剂:
乙酰基柠檬酸三正丁酯(ATBC
),是当今世界各国公认的无毒增塑剂,目前在英国、美国、德国、法国、荷兰、意大利、日本都被许可用于食品包装材料。美国食品和药物管理局(FDA),不但批准它用作食品包装及医疗用具的塑料增塑剂,同时也批准它作为食品添加剂(合成香料)。
主要用于:增塑PVC和VC、VDC共聚物(Saran树脂)。大量用于食品、药品的包装。
2026/8/10185
增塑机理:
是增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的应力,增加聚合物分子链的移动性、降低聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加,降低聚合物分子间的作用力。
2026/8/10186
(2)稳定剂
又称防老化剂。能防止或抑制高分子材料由光、热、氧、霉菌等引起老化作用的助剂总称。
狭义地讲,主要是指保持高聚物塑料、橡胶、合成纤维等稳定,防止其分解、老化的试剂。
2026/8/10187作用:
能阻止或抑制聚合物在成型加工或使用中因受热、光、氧、微生物等因素所引起的破坏,减慢反应,保持化学平衡,降低表面张力,防、止光、热分解或氧化分解等
分类:热稳定剂、光稳定剂(紫外线吸收剂、光屏蔽剂等)及抗氧剂等。稳定剂的用量一般低于2%,但有时可达5%以上。2026/8/10188
(3)增强剂用量较少,但能大幅度提高聚合物材料力学强度、尺寸稳定性和热变形温度的添加剂。
常用:有玻璃纤维、石棉纤维、合成纤维和麻纤维等;实际上也是一种填充剂。
新型塑料增强剂:DH-1、2、3、4型;是一种能通过化学和(或)物理作用将两种性质差异很大的,原来不易结合的材料较牢固地结合起来的物质。
2026/8/10189
主要用于:增加碳酸钙等无机材料或填料(极性物)经过活化处理(如硅烷偶联剂、铝酸脂偶联剂等)后,与PE,PP,EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物;EthyleneVinylAcetateCopolymer),ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯;AcrylonitrileButadieneStyreneplastic)EPDM(三元乙丙橡胶)
,PVC,PS,HIPS等之间结合。特点:(l)可增加树脂加工中的填料量;(2)可提高填料后的树脂抗拉强度50℅以上,断裂伸长率50℅以上,冲击强度增加80%。
2026/8/10190
(4)着色剂能使塑料具有色彩或特殊光学性能的物质称为着色剂。
分类:颜料,是不能溶于普通溶剂的着色剂;染料,是可用于大多数溶剂和被染色塑料的有机化合物。
2026/8/10191
常用:
是无机颜料、有机颜料和染料。金属效应颜料(铝粉、铜金粉等)、珠光颜料(钛白云母)、荧光颜料(荧光黄、荧光红、荧光绿)磷光颜料、发光颜料、干涉色颜料(云母氧化铁)、透明颜料(透明氧化铁)
2026/8/10192
塑料的阻隔性:是指塑料包装材料或容器防止小分子气体如O2、CO2、N2、水蒸汽、香味及其它有机溶剂蒸汽等透过的能力。
透过率:用于表征塑料阻隔能力大小的指标;即一定厚度的塑料制品在一定压力、温度和湿度条件下,单位时间和单位面积内透过小分子物质的体积或重量。
塑料的透过率越小,说明其阻隔能力越高。一、阻隔性能2.2.3塑料包装材料的性能2026/8/10193(一)塑料薄膜的渗透机理
图中:CL—低浓度CH—高浓度PL—低压PH—高压d—厚度A—面积吸附溶解扩散脱附
气体渗透过程示意图2026/8/10194渗透过程:
无论薄膜(厚度﹤0.25㎜)、片材(0.25~1㎜)、板材(﹥1㎜),气体透过的机理是一样的。
首先,气体在高浓度一侧,薄膜吸附气体分子,以降低表面能。
然后,气体溶解在薄膜中,溶解度越高,则薄膜的透气性越好;分散在薄膜中的气体分子,由高浓度向低浓度进行扩散。最后,气体分子到达低浓度一侧,从薄膜另一侧出去。2026/8/10195(二)、影响塑料包装材料阻隔性能的因素
1、分子的极性
根据相似相溶原理:如果高聚物分子链上含有较强的极性亲水基团,水分子就易溶解和扩散。
如:极性基团
nNNCHHOCOnPA亲水基团CH2CHOH羟基酰胺基
PVA亲水基团2026/8/10196当结晶度一定时,分子间结合紧密程度的排序为:强极性大分子(PET、PVA)﹥极性大分子(PA、PVC)﹥弱极性大分子(PS)﹥非极性大分子(PE、PP);分子极性越大,气体在其内部的扩散就越困难。其树脂透气率越小,阻气性越好。
2026/8/10197
综上所述:高聚物的阻气性随分子极性的提高而提高;如:对O2的阻气性,PET﹥﹥PE;相差十分悬殊。水蒸气是极性分子,对极性分子塑料的溶入和扩散速度均大于对非极性塑料分子,透湿系数值也较大。如:对H2O的阻隔性,PET﹤﹤PE;故PE是一种极好的防潮包装材料。2026/8/101982、聚集态结构(结晶性)聚集态结构是指高分子链间的几何排列方式。主要包括:①结晶态;②非结晶态(无定型);③取向态。
试验证明:无定型区域大(结晶度越小),高聚物的阻隔性越差。∵无定型区域所需活化能小;
∴气体的溶解和扩散都在非晶区进行;
2026/8/10199
由于气体和水蒸气透过结晶性聚合物的扩散能量高于非结晶性聚合物,扩散系数小,故结晶性聚合物表现出较好的阻气性。如:PVDC虽是非极性高聚物,但由于结构对称(易结晶,结晶度达75%),且密度高(1.68~1.75ɡ/cm3),所以阻气阻湿性好。
以上说明:在其它条件相同的情况下,聚合物分子结晶度越高,阻隔性能越好。2026/8/10200
3、分子取向
塑料薄膜和容器因成型加工时所受到的拉伸作用,使大分子受到不同程度的定向作用力,使大分子呈规则分布而排列紧密,阻隔性提高。
尤其是:塑料薄膜经过双向拉伸处理后,不仅晶粒尺寸可大大降低,而且结晶度也可增高。
例如:
PP:3600ml/m2·24h·101KPa;
CO2透过率
BOPP:1680ml/m2·24h·101KPa;PA:60ml/m2·24h·101KPa;O2透过率
OPA:20ml/m2·24h·101KPa;2026/8/10201
4、分子亲水性
塑料树脂中,由于其较强的吸水性而使树脂溶胀,分子间距增大而使阻隔性下降;
具有亲水性能的主要有PVA、PA等,属亲水性树脂;
通常:
亲水性树脂的水蒸气扩散系数不是常数,它随水蒸气的浓度增大而增大。
非亲水性树脂的透湿性几乎不受环境湿度的影响。2026/8/102025、温度的影响温度升高将使树脂的结晶度、定向度降低、分子间距拉大,密度降低,从而使塑料薄膜的阻隔性降低。名称透湿率;g/m2·24h5℃25℃HDPE0.0153软PVC0.44150.22026/8/10203(三)、提高塑料包装材料阻隔性能的方法
1、复合改性塑料包装薄膜的复合改性,是一种最有效提高塑料包装材料阻隔性能的方法。复合既可以是二层复合,也可以是多层复合,多层复合层数现已发展到10层,而且层数越多,阻隔效果越好。2026/8/10204
(1)树脂间的复合
复合方法:
以熔融共挤出复合为主。
复合材料:
主要有LDPE、HDPE、LLDPE、PP及PVC等。
复合结构:
LDPE/LDPE;LDPE/HDPE;
LDPE/HDPE/LDPE;
LDPE/LLDPE/LDPE;LDPE/HDPE/LLDPE/LDPE等。
2026/8/10205
(2)普通树脂与中等阻隔性能树脂的复合
复合材料及结构:外层普通树脂:LDPE、LLDPE、HDPE、PP及PVC等。内层中等阻隔性能树脂:PA、PET及EVA等。
粘合层(热封层):PE、PP。
典型结构:
BOPP/EVA/PE;PE
/
PA/PE;PET/PE。2026/8/10206
(3)普通树脂与高阻隔性树脂的复合
①、复合材料
外层普通树脂:LDPE、LLDPE、HDPE、PP及PVC等。
中层高阻隔性树脂:
EVOH及PVDC。
内层普通树脂:
PE及PP(保护和热封)。
②、典型结构
BOPP/PVDC/PE;OPP/EVOH/CPP;
PC(散发中层水分,保持干燥)
/EVOH/CPP。2026/8/10207
(4)塑料薄膜与铝箔的复合
复合材料及结构:
塑料薄膜:BOPP及BOPET等。
铝箔:无针孔,孔径小。2026/8/102082、表面涂覆处理改性(1)真空镀铝膜制备方法:采用高真空沉积法在其(PET、BOPP、PA等)表面蒸镀铝箔。
优点:①、优良的力学性能(与塑料基材同等);②、高阻隔性能(同铝箔一样);③、低成本(较:纸∕塑料∕铝箔∕塑料)。
缺点:使包装制品失去透明性。2026/8/10209真空镀铝膜2026/8/10210
(2)真空镀Si0x和其它氧化物
制备方法:与真空镀铝膜一样,采用高真空沉积法在基材(PET、BOPP、PA等)表面蒸镀Sio2
。
优点:①涂层的高透明性;②高阻隔性;③对微波无反射作用,适合于制作微波食品包装袋。
缺点:涂层材料成本高。2026/8/10211三、力学性能
定义:指材料在外力作用下,变形、流动和破坏的特性。是评价塑料包装材料性能优劣的重要依据。
描述力学性能的基本物理量:应变:材料在外力作用下,发生的几何形状和尺寸的变化。
应力:单位面积上附加的内力。2026/8/10212
1、典型非晶态聚合物单轴拉伸时的拉伸行为
典型非晶态聚合物单轴拉伸时的应力—应变曲线(从a、b、c、d温度逐渐升高)(一)高聚物的拉伸破坏行为曲线a;
T<Tb(脆化温度、脆性断裂)曲线b:Tb<T<Tg(温区里、韧性断裂)曲线c:T>Tg(Tg附近,皮革态、韧性断裂)曲线d:Tg﹤T<Tf(高弹态、脆性断裂)2026/8/10213
曲线分析:
曲线a;T<Tb(脆化温度)由于温度低,链段运动完全被冻结,只有键长、角有微小变动,在外力作用下,应力随应变成正比地增加,应变不到10%就发生脆性断裂。如:PS在室温下属于此种材料。
2026/8/10214曲线b:Tb<T<Tg(温区里)温度稍稍升高,应变增加,曲线上出现了一个转折点(屈服点)y,继续拉伸,材料发生韧性断裂。y点前:除去外力,试样恢复原形。y点时:应力达到极大值,此应力称为屈服应力。y点后:除去外力,试样形变不能恢复。
如:硬PVC属于此种材料。2026/8/10215
曲线c:T>Tg(Tg附近,皮革态)随着温度的升高,链段开始运动,分子链不动,在外力作用下,试样出现很大的变形,即高弹变形;继续增加外力,试样被拉断后,断口处有明显的塑性流动迹象,属韧性断裂。
如:
软PVC属于此种材料
2026/8/10216曲线d:Tg﹤T<
Tf(高弹态)试样进入高弹态,在不大的应力下,便可以发生高弹形变,曲线不再出现屈服点,而呈现一段较长的平台,直到试样断裂前曲线才又急剧上升。属脆性断裂。如:橡胶属此类材料,断裂伸长率100%;2026/8/102172、结晶聚合物的拉伸行为
(半)结晶聚合物的应力—应变曲线y点,出现细颈细颈”部分不断扩展应力随应变线性地增加应力几乎不变,而应变不断增加成颈后的试样重新被均匀拉伸应力又随应变的增加而增大2026/8/10218和非晶态(玻璃态)聚合物的拉伸曲线相比,有更明显的转折,整个曲线可分为三段。第一阶段:应力随应变线性地增加,试样被均匀拉长到y点,出现“细颈”;第二阶段:“细颈”部分不断扩展,非细颈部分逐渐缩短,直至整个试样完全变细为止,此时应力几乎不变,而应变不断增加;第三阶段:成颈后的试样重新被均匀拉伸,应力又随应变的增加而增大,直至断裂点。2026/8/10(三)、化学稳定性
1、概念耐酸、碱、盐、油、水和有机溶剂的能力。2、影响因素(1)结构①、主链周围全部为氟原子,耐化学腐蚀性增强。如:PTFE(聚四氟乙烯),耐化学腐蚀性强。2026/8/10220
②、主链含有大量杂原子极性键,耐化学腐蚀性降低。如:PA、硅树脂、纤维素等。含有C—O,C—N,C—S,SI—O等,易发生降解反应。③、主链上含有极性原子,耐酸碱非极性溶剂腐蚀作用增强,耐极性溶剂腐蚀作用降低。如:PAN,PVC
2026/8/10221④、主链全部由碳氢两种元素组成,耐酸碱、极性溶剂性能增强,耐非极性溶剂性能降低。如:PPPE2.2.4塑料包装容器的加工方法成型工艺有:1.挤--吹工艺
2.注—吹工艺
3.挤—拉—吹工艺
4.注—拉—吹工艺
5.多层共挤(注)——吹工艺1、挤出吹塑成型
挤出成型,也称挤压模塑或挤塑,它是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法。一、吹塑成型
管坯直接由挤出机挤出,并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中;当下垂的型坯达到规定的长度后立即合模,并靠模具的切口将管坯切断;从模具分型面的小孔通入压缩空气,使型坯吹胀紧贴模壁而成型;保压并待制品在型腔中冷却定型后,开模取出制品。挤出机头结构图(挤压机)(挤压模具)(调整压模嘴)(截流阀)挤出吹塑成型模具挤出吹塑成型产品是生产大口容器的主要方法,所适合的塑料品种主要有PS、HDPE、LDPE、PET、PP、PVC、PAN等。注塑换模吹塑冷却成型2、注塑吹塑成型
先将塑料熔融挤出成管坯,然后在拉伸温度下进行纵向拉伸并用压缩空气吹模成型,最后经冷却定型后启模取出成品。制品经定向拉伸而提高了透明度、阻隔性和强度,并降低了成本和质量。这种成型工艺主要适合于PP、PVC等塑料瓶。3、挤出拉伸吹塑工艺
瓶坯用注射法成型,再经拉伸和吹塑成型。其特点是制品精度高、颈部尺寸精确无需修正,容器刚性好、强度高、外观质量好,适合于大批量生产;其缺点为对狭口或异形瓶难成型。这种工艺适合于PET、PP、PS等塑料瓶成型。4、注塑拉伸吹塑工艺(预制件由芯子针移送)(注射模)(吹制模)图7注射、吹塑成型工艺图8注射、芯头辅助拉伸、吹塑成型工艺过程(适合于大而深的容器)5、多层共挤出吹塑成型是多层复合制品的一种成型方法。它采用两种以上塑料品种,或使用两台以上的挤出机,共同挤出多层结构的型坯,通过压缩空气使型坯在模具型腔内吹胀,并成型为多层复合结构的吹塑制品。三层共挤机头结构图多层共挤塑料瓶结构图二、注射成型
又称“注射模塑”或“注塑”成型。从注射机的料斗加料于料筒中,经加热塑化呈熔融状态后,借助螺杆或柱塞的推力,将其通过料筒端部的喷咀,注入温度较低的闭合模具中,经冷却定型后,开模取出制品。注射件(制品)
将热塑性塑料片状材料加热至高弹态,采用适当的模具或夹具,在压力作用下使其贴近模具的型面,经过冷却获得制品的一种成型方法。
三、热成型
热成型大多数要在成型机上进行,成型机的动作应包括下列五个工序:片材夹持→片材加热→热成型→冷却→脱模。其中,以热成型工序最为重要和复杂,随热成型方法不同有较大差别。各种成型机并非都要完成上列五个工序,按照实际生产需要有所取舍。
全自动热成型机及制品全自动高速真空成型机和制品全自动制杯机和制品2026/8/10243
纯树脂组成的塑料包装材料的卫生性是很好的,可以直接用于食品包装。但为了提高树脂的某些物理、机械性能,化学稳定性,以及加工性能,要在树脂中加入一定量的增塑剂、稳定剂、抗氧剂、填充剂、着色剂、润滑剂、发泡剂等。
2.2.4塑料包装容器的加工方法2026/8/10244另外在塑料复合包装材料中还要使用粘合剂等物质。有些品种具有一定的毒性,这些物质加入到树脂中制成塑料包装材料后,一旦接触食品,就容易迁移到食品中去。因此,在选用塑料包装材料时,除要满足食品包装的基本要求外,应注意塑料材料的卫生性。2026/8/102451、塑料树脂的卫生性
PVC和PVDC的单体有明显的致突变性;在食品包装上使用应严格控制其单体的含量,故应注意使用食品级树脂。
PS的单体对肝细胞有破坏作用;美国、德国、比利时等国家均对聚苯乙烯中的单体含量做出规定。
PAN的单体是强致癌物质;美国FDA禁止使用丙烯腈塑料瓶装饮料。2026/8/102462、塑料助剂的卫生性(1)增塑剂的卫生性
邻苯二甲酸二辛酯(DOP),过去一直认为是无毒的,但1980年美国癌症研究所(NCI),根据用高剂量DOP对大白鼠和小白鼠进行毒理实验的研究结果,认为高剂量DOP有致癌作用。2026/8/10247(2)稳定剂的卫生性
包装塑料中PVC和氯乙烯共聚物在加工时必须加入热稳定剂。PE、PP、PS、PA、PET等根据不同的用途和加工要求,也要加入某些抗氧化剂、紫外光吸收剂
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