塑料包装材料课件.ppt

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1、第三章 塑料包装材料,3.1 塑料组成,塑料,树脂,助剂,(塑料的主要成份,决定塑料制品的基本性能),一、助剂（添加剂）,1、定义,是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度地发挥高分子材料制品的性能或赋予某些特殊功能性必不可少的辅助成分。,2、分类,助剂,工艺性助剂,功能性助剂,加工稳定剂,改善加工性能助剂,热稳定剂,抗氧剂,润滑剂,脱模剂,增塑剂,软化剂,稳定化助剂（抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂,改性剂,改善机械性能助剂（硫化剂、交联剂、填充剂、偶联剂）,柔软化剂（增塑剂）,轻质化助剂（发泡剂、增塑剂、轻质填充剂）,改善表观性能和外观助剂（润滑剂、防静电、着色剂）,难然化助剂（阻燃剂

2、）,2、分类,3、助剂选用,（1）与聚合物相容性,（2）与加工条件相适应,（3）良好的耐久性,（4）助剂之间的协同性和对抗性,（5）满足制品性能要求和制品使用环境,4、助剂在塑料制品中常引起的两种典型现象,（1）渗析 助剂向与其接触的其它材料中迁移的现象。,（2）喷霜 助剂向制品表面迁移的现象。,（一）稳定剂,1、定义,塑料在制备、贮存、成型加工和应用各个阶段，因内在因素（分子结构、成型加工时选用的助剂、成型加工方法）、外界因素（物理、化学、生物），使塑料的物理化学性能变坏或使用价值丧失的现象称为老化。凡能阻止或阻缓塑料老化的物质称为稳定剂。,2、稳定剂种类,A 抗氧剂 延缓或抑制塑料氧化降解

3、的物质,抗氧剂作用机理,氧化降解按自由基机理进行的自动催化过程，自动催化氧化反应中产生烷基自由基R、过氧化物ROO 和增长链。（1）主抗氧剂（链终止型抗氧剂）中含有不稳定的氢原子，可以与自由基或增长链发生作用，使氧化的链式反应终止；（2）辅助抗氧剂（氢过氧化物分解剂）能使氢过氧化物分解成非自由基型的稳定化合物，避免氢过氧化物分解成自由基。,（1）主抗氧反应机理实例：,抗氧剂品种,酚类（-OH）:抗氧效果好，但易变色，橡胶工业应用,胺类(=NH)：不变色、不污染，塑料工业应用普遍,亚磷酸酯类、硫醇类,常用抗氧剂：2，6-二叔基苯酚，N,N-二苯基乙二胺，亚磷酸三丁酯,RH+ROO ROOH+R(

4、R-树脂分子主链；R-抗氧剂结构主体,RH+R RH+R,R+ROO ROOR,R+R R R,常需采用抗氧剂的塑料：PP，PVC,PS，PA等,（2）辅助抗氧反应机理实例：,(RO)3P+ROOH ROH+(RO)3P=O,金属离子钝化剂（铜抑制剂）：重金属离子对塑料产生的氧化,B 光稳定剂,品种,光屏蔽剂：能吸收或反射紫外光，阻碍紫外光向聚合物内部渗入。如炭黑、氧化锌、二氧化钛。,紫外线吸收剂：能选择性吸收高能量的紫外光，并通过能量转换，以热或无破坏性的低能辐射将能量释放或消耗掉。如二苯甲酮类。,猝灭剂：能迅速有效地将受到紫外光照射后处于激发状态分子的激发能转移，使分子再回到稳定的基态，即

5、将激态分子猝死。如镍的有机化合物。,自由基捕获剂：捕获自由基，分解氢过氧化物、传递激发态能量，赋予光稳定性。如癸二酸双酯等。,C 热稳定剂,4、品种,1、塑料包装材料常需要加热稳定剂的主要是聚氯乙烯及含有氯聚合物,金属皂类：HCl 的接受体 如（C17H35COO）2Ca+2HCl 2CaCl2+2C17H35COOH,有机锡化合物：与不稳定Cl 配位，形成络合物。,辅助稳定剂：环氧化合物和有机亚磷酸酯（减少主稳定用量，降低成本）,盐基性铅盐类：HCl 的接受体。如：3PbOPbSO4H2O+6HCl 3PbCl2+3PbSO4+6H2O,2、聚氯乙烯及含有氯聚合物的降解机理：自由基链式反应机

6、理，产生不稳定的Cl和HCl,HCl对热降解具有自动催化作用。,3、稳定剂的作用机理：（1）吸收中和HCl,抑制它的自动催化作用；（2）抑制自由基Cl的生成。,D 防霉剂（自学内容）,（二）增塑剂,1、定义,用以改善塑料塑性，增加成型加工时的流动性，赋予制品柔韧性的一种助剂。,增塑剂分子对树脂大分子起隔离作用，使分子链之间距离增大，减小大分子之间相互吸引力和纠缠，增加分子柔曲性，分子链相互滑移变易，从而流动性增加、脆性减小。,2、增塑机理,3、增塑剂分类 主增塑剂：与聚合物相容性好。如邻苯二甲酸酯类（性能全面）、磷酸酯类（耐热性好，但耐寒性差、有毒）；辅助增塑剂：与聚合物相容性好。如脂肪族二元

7、酸酯类（耐寒）、含氯增塑剂（阻燃）等。,（三）润滑剂,1、定义,减小塑料成型加工中的摩擦（分子之间的摩擦、熔体与设备的摩擦），以改善熔体流动性、脱模性等的助剂。,2、润滑剂分类,A 外润滑剂：减小熔体物料与加工设备（模具）之间的摩擦或粘附。性能要求：（1）表面张力小，以减小摩擦；（2）相容性差，利于其迁移至熔体物料表面。B 内润滑剂：减小聚合物熔体分子之间的摩擦，降低粘度。性能要求：（1）适当的相容性（室温，相容性差，熔体温度相容性较好）。,3、内润滑剂与增塑剂的区别,（1）用量不同，内润滑剂用量极小（千分之几），远小于增塑剂；（2）作用结果不同，内润滑剂尽改善熔体的物理性质，几乎不影响制品物

8、理性能，而增塑剂影响制品的物理性能。,(四)填料与增强剂,1、定义,A填料：改善塑料制品某些物理性能（导热、膨胀、硬度、耐热、耐寒、尺寸稳定性）和力学性能的助剂；B增强剂：提高塑料力学性能（强度、硬度和刚度）的助剂。,2、影响填料或增强剂改善效果的因素,（1）填料、增强剂本身的物理、力学性能（强度、硬度、模量）；（2）填料、增强剂的表面性质；与树脂结合牢固，增强或改善效果越好（3)比表面大小 比表面愈大，与树脂结合越好（粒状粒径约小、纤维状细长、片状越薄）,3、常用的填料或增强剂 填料：碳酸钙、陶土、滑石粉等 增强剂：玻璃纤维、棉纤维,(五)抗静电剂,1、定义,添加到聚合物中或涂敷塑料制品表面

9、以防止表面聚积电荷的助剂。,3、抗静电作用机理 降低塑料制品表面电阻，增加表面导电性，及时转移电荷,2、静电危害（1）表面吸尘；（2）引起事故,4、分类,离子型,非离子型,如多元醇、胺类衍生物（形成水膜导电层）,阳离子，如季铵盐、胺盐,阴离子，如高级脂肪酸盐、磷酸衍生物等,两性离子，季铵内盐,（1）染料 溶解性较颜料好,主要用于纤维、织物等纺织品着色。（2）颜料 稳定性更好（颗粒分散）无机颜料（炭黑、钛白粉、铁红、铁黄等）有机颜料（酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、偶氮红等）（3）色母（Color Master Batch）是一种新型高分子材料专用着色剂，亦称颜料制备物（Pigment Preparat

10、ion）。它由颜料、载体和添加剂三种基本要素所组成，是把超常量的颜料均匀地载附于树脂之中而得到的聚集体，可称颜料浓缩物（Pigment Concentration），所以他的着色力高于颜料本身。按载体分类：如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等 按用途分类：如注射色母、吹塑色母、纺丝色母等,(七)阻燃剂（自学内容）,(八)其它助剂（自学内容）,(六)着色剂(染料、颜料、色母),3.2树脂种类（塑料包装材料品种）及性能,一、树脂（高聚物）分类,1、按受热行为,热固性（热不可逆，受热发生化学反应）：酚醛、环氧等树脂,热塑性（热可逆，受热仅发生物理变化）：烯烃类、聚乙烯基类,2、

11、按树脂合成反应类型,聚合类塑料：PE、PS、PP等,缩聚类塑料：PA、聚碳酸酯等热塑塑料和热固塑料,3、按树脂有序状态,无定形塑料：大分子排列无序、分子链之间也无序 特性：无明显熔点。如丙烯酸酯类,结晶塑料：远程有序，链间有规律折叠整齐排列只有热塑塑料才有结晶状态。热固分子相互交联，不可能有序,4、高分子的几何结构,线型高聚物：线型和支链型结构,5、按用途和性能,体型高聚物：网状或体型结构,通用塑料：生产批量大、应用范围广、价格低廉、成型简单,工程塑料：生产量较小、价格昂贵、合成与成型工艺复杂 特殊性能（力学性能、耐热、耐化学）,二、塑料包装材料品种及性能,（一）聚乙烯(Polyethylen

12、e)PE,1、分子结构简式,分子结构特点：对称性好，非极性结构,A 介电性 B 耐潮性 C 柔韧性 D 透气性 E 阻水气性 F 机械强度不高 G 化学稳定性 H 印刷适应性差 I 成型加工性好 J 耐低温性能,3、品种,A、LDPE(低密度聚乙烯),生产方法：乙烯单体 LDPE(低密度聚乙烯),高压高温,微氧、过氧化物,高压：147-294MPa 高温:180-250,2、性能特性,B、HDPE(低密度聚乙烯),生产方法：乙烯单体 HDPE(低密度聚乙烯),低压低温,齐格勒-纳塔催化剂,链结构特点 高压高温,链增长自由基活性大，易发生大分子间分子内链转移，产生各种形式的支链。,支链多，使其不

13、易产生结构致密的晶体，所以LDPE的结晶度低（55-65%）、密度小（0.91-0.925）。,性能特点 热封性好、柔韧性好，强度低，透明性较好，但耐油脂性差。,包装中的应用 包装薄膜、小型包装容器、发泡缓冲材料、复合材料中的热封层、热熔胶。保鲜膜,低压:0.49-1.47MPa 低温:80-90,齐格勒-纳塔催化剂：化学键结合在含镁载体上的钛等过渡金属化合物。,性能特点 热封性差、刚性好，强度高，透明性较差，耐热好，但成型加工性较差。,链结构特点 支链少，呈线型结构,易结晶，所以HDPE结晶度高（85-95%）、密度高（0.941-0.965）。,包装中的应用 包装薄膜、中空容器（瓶、罐、桶

14、等）。,多用于面包、糕点包装。可包装冷冻点心。可包装农产、水产加工食品。利用耐热性来包装豆腐、生面条、办公和体育用品、药品，蒸煮热毛巾可与牛皮纸、编织塑料(SOF)复合，用以包装水泥、颗粒肥料等产品。,C、MDPE(中密度聚乙烯),生产方法1：LDPE+HDPE两种材料混合而成,性能特点 介于LDPE和HDPE之间。,链结构特点:支链比LDPE少，结晶度高（70-75%）、密度（0.926-0.940）。,包装中的应用 包装薄膜、中空容器（瓶、罐、桶等）。,生产方法2：乙烯单体+丙烯(或丁烯)MDPE(中密度聚乙烯),低压法共聚,生产方法3：乙烯+丙烯酸酯（或醋酸乙烯）MDPE(中密度聚乙烯)

15、,高压法共聚,D、LLDPE(线性低密度聚乙烯),生产方法：乙烯+烯烃(丁烯、已烯、辛烯)LLDPE(与HDPE合成基本相同),低压法共聚,链结构特点:线性直链状，与HDPE相似 烯烃加入，分子链含有短小规整支链，密度接近LDPE（0.920-0.930），结晶度（65-75%）。支链长由烯烃碳原子数决定,性能特点 LLDPE具有LDPE和HDPE两者的特性。特有性质：熔点比LDPE高，脆发温度比LDPE低30-40；优良的耐穿刺性；优异的热封性。,包装中的应用 包装薄膜、热封层材料等。,E、UHMW-PE(超高分子量聚乙烯),生产方法：(与HDPE合成基本相同、链结构也相似，分子量大于70万

16、),性能特点:机械强度高；加工性差。应用：可作大型容器、特种薄膜等用途,链结构特点:网状结构,性能特点 更高的耐热性、耐老化，抗张强度，阻隔性和热收缩率。,包装中的应用 包装热收缩薄膜、大型包装容器等。,F、交联聚乙烯（CLPE）,生产方法：乙烯单体 CLPE,辐射交联法,G、玻璃纤维改性聚乙烯,玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料（二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等），以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝等工艺。抽丝工艺，强度增加，柔软性好！玻璃纤维增强聚乙烯,1、分子结构简式,结构特点：线性结构、对称性较差 弱极性分子,(二)聚丙烯(Polypropylene)PP,

17、2、分类,按甲基空间排列,等规PP（甲基排列分子链同侧）,简规PP（甲基在分子链两侧交替排列）,无规PP（甲基在分子链两侧排列无规律）,等规和简规PP：定向聚丙烯，易结晶（86-96%），可以作为包装材料,无规PP：无任意取向，不能结晶，常做改性剂用在辅助包装材料（热熔胶、压敏胶、石蜡）,3、PP的性能,A 质轻，密度最小，0.89-0.91 B 机械强度高 C 耐热性好 D 热封性较好 E 耐弯曲疲劳强度高 F 透明性好 G 化学稳定性好 H 印刷适应性差 I 耐低温性能差 J 耐老化性差（甲基叔碳原子氢活泼）,5、包装中常用PP的品种及性能,A、拉伸PP,BOPP(双向拉伸聚丙烯),OPP

18、(单向拉伸聚丙烯),4、应用 包装薄膜、包装容器、困扎材料、发泡材料,（1）拉伸工艺的作用,显著提高薄膜的机械强度（拉伸、冲击、耐弯曲强度等）,显著提高薄膜透明度,显著拓宽塑料薄膜的温度使用范围,降低成本，节约源材料,（2）BOPP特性,机械强度更高,耐热、耐低温性能更好,透明性非常好,热封性差,（3）BOPP应用 包装薄膜，尤其是复合薄膜的基材（香烟、食品、医药）热收缩包装材料 高温蒸煮材料,阻氧性差,B、流延聚丙烯（CPP）,（1）CPP特性,机械强度、耐热、耐寒均没有BOPP好透明性好热封性好,（2）CPP应用 热封材料,C、吹塑聚丙烯（IPP）,（1）IPP特性 普通的PP性能,复合包

19、装袋的内层，特别耐高温(121以上)蒸煮袋；制造耐145高温短时间杀菌蒸煮的复合袋；CPP真空镀铝后再与BOPP、PET、OPA、PT等复合，作为内层材料。,(三)聚丁烯1（PB或PB1）,1、分子结构简式,结构特点：线性结构、对称性较差 弱极性分子,2特性抗冲击强度和抗撕裂强度比其它聚烯烃高（机械强度高）；优良的耐热性和耐寒性；(使用温度区间-30-100),3 范围（1）重型包装袋（2）热食品（热灌装）（3）冷藏袋（尤其是肉制品）（4）包装容器,(四)乙烯共聚物,1、乙烯共聚物的种类,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（Ethylene Vinylacetate Copolymer,EVA）乙烯-丙烯

20、酸乙酯共聚物（Ethylene/ethyl acrylate Copolymer,EEA）乙烯-乙烯醇共聚物（Ethylene-Vinyl Alcohol Copolymer，EVOH）离子交联聚合物（Ionomer）乙丙塑料（E/P）,A、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,生产方法：乙烯+乙酸乙烯酯=EVA（聚合方法类似LDPE),分子链结构特点：乙酸乙烯酯在聚乙烯主链是无规则 线性结构（热塑性）,性能：乙酸酯基含量、分子量有关 VA越多，结晶度越小，玻璃化温度越低,(四)乙烯共聚物,VA5%，性能接近LDPE,随VA含量增加，柔韧性、弹性、耐低温性及热封性提高 但刚性、软化温度、阻水气降低VA（15

21、-25%）塑料软质PVCVA40-50%变成橡胶 VA含量较大的常作为辅助包装材料（黏合剂、涂料）,应用：缠绕包装（弹性）复合材料的热封材料（低温热封性）,A、乙烯-乙醇共聚物,生产方法：EVA+水=EVAL（皂化水解),分子链结构特点：侧基带有-OH极性结构，结晶度高 线性结构（热塑性）,性能：刚性好、强度高，阻隔性好 吸湿性强，且吸湿后阻隔性能下降,(四)乙烯共聚物,应用：复合材料的阻隔层材料 计量包装,C、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物,生产方法1：乙烯+丙烯酸乙酯 EEA,性能：弹性好，耐低温性能突出，热粘合性好,过氧物催化剂,（高压游离基聚合）,生产方法2：游离基引发剂存在下，用丙烯酸乙酯接

22、枝乙烯共聚,应用：低温柔性包装材料 热熔胶,(四)乙烯共聚物,D、离子键聚合物,（1）定义：它是乙烯和丙烯酸（或甲基丙烯酸等）的聚合物主链上引入金属离子（如钠、钾、锌、镁）进行交联而得到的聚合物。,（2）生产方法：乙烯+丙烯酸钠盐 离子聚合物,过氧物催化剂,（3）交联特性：受热为热塑性，冷却为热固性（两性聚合物）,（4）性能：结晶度低，透明性好 韧性、弹性和柔软性介于弹性体和聚烯烃之间 耐低温性好，脆化温度为-105 热封性极好（极性和非极性材料的黏合层）耐热性差（不能超70）吸水性好 耐穿刺性好,(四)乙烯共聚物,（5）应用：带棱角产品包装；粘合层、热封层材料,（1）生产方法：乙烯+丙烯 嵌

23、段共聚合物,（2）性能特点：兼具结晶PP和HDPE性能,（3）性能：抗冲击强度高 耐低温性能好（脆化温度为-40）耐热性好,E、乙丙塑料,（4）应用：冷冻包装、蒸煮包装、杀菌包装,（五）聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)PVC,1、分子结构简式,结构特点：线性结构、对称性较差 极性分子,性能特点：刚性分子，硬度、强度高，透明性好；但加工塑性差 热稳定性差、耐候性差，而热封性好,分 类：硬质PVC(增塑剂少于5%)软质PVC（增塑剂为30-40%）,随增塑剂用量的增加，PVC的可塑性、柔软性、伸长率、耐寒性、吸水性以及成型收缩率增大；密度、硬度、脆性、机械强度、耐热性、气密性以及耐

24、化学药品性等降低。,应 用：硬质包装容器、透明泡罩、软质薄膜、缓冲发泡材料 如：制作书刊、文件夹、票证等封面包装装潢和热成型的泡罩。,(六)聚偏二氯乙烯（Polyvinylidene chloride）PVDC,1、分子结构简式,应用：复合薄膜阻隔层(肉制品包装)；涂布材料（防潮、阻隔涂布）,包装中应用的是氯乙烯与偏二氯乙烯的共聚物（VC/VDC），商品名为纱纶（Saran）。其分子结构式为：,结构特点：线性结构、对称性好，极性分子 因此结晶度高，致使加工成型性差,性能特点：透明性好；阻隔性好；但耐老化性差,共聚作用:内增塑的作用，从而达到适当地降低其软化温度，提高与增塑剂相溶性.,(六)聚偏

25、二氯乙烯（Polyvinylidene chloride）PVDC,聚偏氯乙烯树脂品种：挤出级的树脂在熔融下易加工，可以用于多层共挤容器、挤出薄膜和片材等，可以被用来涂布塑料薄膜(如聚酯等)，还可以被用于软包装的单层和多层(挤出和流延)结构中，聚偏氯乙烯乳胶可用于聚丙烯和聚乙烯塑料薄膜的涂布，还可用于PET、PVC、PS和PE刚性容器的涂布.,常用塑料包装材料,常用塑料包装材料,1PVDC薄膜的主要特点：PVDC薄膜是一种柔韧、透明的高阻隔性薄膜。它具有极佳的防潮性、气密性和保香性；优良的耐强酸、强碱、化学药品和耐油性，难燃，有自粘性。未拉伸的PVDC薄膜可以热封合。PVDC热收缩薄膜具有较好

26、的热收缩性，它在50以上即开始收缩，在100时有2060的收缩率，所以包装物品后，只要在热水中浸泡几分钟即可收紧包好。,常用塑料包装材料,2应用范围：很适合包装食品，如用于香肠、火腿等肉类食品的热收缩包，它并能长期保持食品的风味不变。薄膜以单膜形式使用较少，而主要用于制作复合薄膜和涂布材料。其乳液可作为玻璃纸、聚丙烯薄膜的防潮涂层，用它加工后的PT或OPP，更具有良好的防潮阻隔性，提高了其包装机能。,常用塑料包装材料,PVDC的涂布量与透氧量的关系,常用塑料包装材料,PVDC的涂布量与透湿量的关系,常用塑料包装材料,1聚苯乙烯聚笨乙烯(Polystyrene、PS)、简称PS。由C、H两元素构

27、成。分子式为：包装上使用的主要是双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)薄膜以及热收缩薄膜。BOPS薄膜主要采用双向拉伸平膜法和泡管法一步拉伸工艺生产。其主要特性为：比重次于聚丙烯和聚乙烯，一般为1.051.07.熔点：131165：,常用塑料包装材料,耐酸、碱，盐类等无机药品的影响；有很高的透明度和光泽度，美观，印刷性能好 吸潮性低，不受潮湿的影响，对气体和水蒸气的透过率大。绝缘性好；耐低温；易加工成型、价格低廉；BOPS薄膜因加热时收缩，不易热封合，但可以用溶剂(如醋酸丁酯、四氢呋喃等)或粘合剂封合。,常用塑料包装材料,3应用范围：BOPS薄膜的良好透气性使它很适合包装水果、蔬菜、肉鱼等新鲜食品以及鲜

28、花等。发泡聚苯乙烯薄片(PSP)隔热性能好，是包装冰琪淋、热饮食品的保温好的材料。苯乙烯与橡胶配制的薄膜和软片，利用其隔热性、耐寒性和无毒性的优点，可制作冰琪淋容器或在高热状态下的果酱类，羊羹等食品包装。,常用塑料包装材料,玻璃纸（天然纤维素）（PT）1.制造：,胶状玻璃纸 水洗 碱洗（CS2）水洗 漂白 水洗 固定 塑化（+甘油）润滑 加色 干燥等,常用塑料包装材料,印刷适应性好，印前不需经过任何处理。具有一定的挺括性，可增加被包装物的美观。气味、香味透过率小，容易与其它薄膜复合。玻璃纸具有抗静电性能，不易产生静电及吸附灰尘。抗静电性能对包装印刷来说是十分重要的一环。耐热性能优良、无毒、燃烧

29、时无厌恶气体，埋在土中或堆成堆时，在四个月内便完全分解。故从环境保护和生态学观点来看，玻璃纸比其他包装薄膜优越。,常用塑料包装材料,玻璃纸的用途：适用于食品包装。如点心、面条、干面条、干燥处理的食品、咸菜、肉食品等：也可用于扭结包装、外皮包装等，还可以用于药品、化妆品的吸缩包装，在纤维制品方面约占8%的普通玻璃纸和5%的防潮玻璃纸用来做袋子、纸盒的开窗或外皮包装。此外，还有不少玻璃纸用于同铝箔，聚乙烯、纸张等复合。,常用塑料包装材料,其结构为:2.性能光滑透明，光泽好，印刷性能好；与纸比较，具有较大的抗拉强度，伸度小、有刚性、机械加工适应性良好；不易带静电，易粘合，柔韧，耐热，耐油；缺点：易吸

30、湿，透水汽性差，干后易干裂。,常用塑料包装材料,醋酸纤维素（CA）式中X=1.8（醋酸含量为46%）为一醋酸纤维素；X=2.4（醋酸含量为54.8%）为二醋酸纤维素；X=3.0（醋酸含量为62.5%）为三醋酸纤维素。,常用塑料包装材料,薄膜性能耐候性优越，不带静电，不附着灰尘。透明度和光泽度在各种薄膜之上，无毒。抗张强度仅次于聚酯薄膜。弹性大、挺力强、便于操作、适应机械性好。紫外线易穿透，有防止因紫外线照射而引起老化的特性。抗冲击性能好。较易溶解于溶剂之中，从而易于粘合剂粘合。在5090时软化变形，不宜作加热容器。耐油、耐寒性差，不宜冷藏。CA的透气、透湿率及吸水率较大；耐热性差，l,常用塑料

31、包装材料,包装中的应用 1.二醋酸纤维素 二醋酸纤维素用于真空成型轻量容器，也可做透明窗、贴体包装。利用其透气、透湿性好的特点可作蔬菜、水果等呼吸型包装；或制成复合薄膜，醋酸纤维素的典型复合膜有：醋酸纤维素/铝箔/聚乙烯。2.三醋酸纤维素 三醋酸纤维素制成薄膜或复合薄膜用于药品、咖啡、化妆品等的包装。较厚的可作为有窗包装以及泡罩包装及吸塑包装等。,常用塑料包装材料,14聚酯(PET/PETP)聚酯，原名为聚对苯二甲酸乙二(醇)酯。又名“提特纶”。缩写代号PETP，简称PET。由二元醇和对与二元羧酸的缩聚高分子化合物，它的化学式为：,常用塑料包装材料,PET的性能主要取决于其分子结构特征。PET

32、的大分子主链是由刚性次苯基芳环、极性酯基和非极性亚甲基连接而成的线型大分子。酯基和苯环相连构成大共轭体系，是主链上不能弯曲的刚性部分。酯基的极性增加了PET大分子间的作用力。非极性的亚甲基提供大分子以柔性和疏水性。PET薄膜主要特点。无色透明，有光泽，。机械强度大，有较强的韧性和弹性，模量大。,常用塑料包装材料,耐热性和耐寒性好。熔点在260，软化点230240，耐油性、耐酸腐力、耐药性好，不易溶解。但在接触强碱时容易劣化。水蒸气、水和气体透过率极小，因此，具有良好的防潮性和防水性。有良好的气密性，阻止异味透过性比其它塑料薄膜好。透明度好，透光率在90%以上。防止紫外线透过性较差。带静电高。不

33、易进行单层薄膜热合，所以只宜作复合材料。,常用塑料包装材料,2包装上的主要应用常用于复合材料；例如；聚酯聚乙烯、聚酯铝箔聚乙烯等，多用于蒸煮袋、气体充填包装和液体管的自动包装。聚酯乙烯醋酸共聚物、聚酯未拉伸聚丙烯、聚酯玻璃纸聚乙烯、聚酯维尼纶聚乙烯、聚酯纸聚乙烯、聚酯纸铝箔聚乙烯等，根据不同特性，分别用于包装食品、肉汤、蒸煮食品，冷冻食品，年糕、咸菜。如在聚酯的表面涂布聚偏二氯乙烯共聚物，那末气密性更好。此外，聚酯薄膜在各类薄膜中，其适应包装机械性能最好，故可用以充填包装，真空包装、气体充填包装等。,常用塑料包装材料,（15）乙二醇改性PET(PETG)PET的性能的改性可通过另外添加乙二醇和

34、二元酸的其中一种或两种的共聚反应实现。这些添加剂一般可降低PET的结晶性并提高熔体强度，从而使它更易于成型。乙二醇改性PET(PETG)是在此反应过程中产生的共聚聚酯，通常用于包装方面。PETG是环己烷二甲醇与乙二醇、对苯二酸反应产生的共聚物。它的特点是在低温时有很高的强度、硬度和韧度。PETG可应用的范围包括盛装家用品和食品的瓶子、泡罩包装，以及医疗器械包装方面。可采用环氧乙烷或辐射法对其进行消毒。,常用塑料包装材料,（16）聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)PEN是乙二醇和萘二甲酸的缩合聚合物。PEN与PET比较，许多方面的性能有很大的提高，氧气及水蒸气的阻透性提高了400500，拉伸强度提高了

35、35，挠曲模量提高了50。PEN的耐化学性，包括耐水解性、耐紫外线引发的降解性，以及耐紫外线穿透力都比PET更好。,常用塑料包装材料,17聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯，更确切的名称是聚(双酚A碳酸酯)，其结构式为：聚碳酸酯是一种无定形聚合物，它具有以下特点：有良好的亮度，呈微黄的光泽。除以韧度和硬度好著称外，还有优良的冲击强度、尺寸稳定性、耐热性和低温状态下表现出良好的性能。,常用塑料包装材料,耐水、油及酒类的性能较好。PC的热成型效果好，适用于某些其他材料无法取代的深度撑压。可热压罐内成型，电子束及辐照等方法进行消毒。对碱等其他的化合物的耐化学性相对较差。PC的成本相对较高，且对水和油的阻透性差

36、。,常用塑料包装材料,（18）离子型聚合物 离子型聚合物是含有链间离子键合的聚合物。它们通常是乙烯甲基丙烯酸聚合物或乙烯丙烯酸聚合物的钠盐或锌盐，在高温高压下如LDPE一样发生聚合反应，从而形成支链结构。结构式为：离子键有可逆交联的作用。受热时，相邻分子间强烈的吸引力减弱，导致材料融化并流动。冷却时，这种键合又重新建立。,常用塑料包装材料,主要特点：离子型聚合物有优良的熔体强度、清晰度、柔软度、强度和韧度。即使在低温条件下，它也表现出优越的冲击性能和抗穿刺性，是制作尖锐物品贴皮包装的理想材料。它吸收紫外线的能力强，从而提高了加热速度，成为用于贴皮包装的另一个优势。它的粘度好，尤其是在被弄脏后，

37、仍具有良好的热封性能。它被广泛应用于肉类制品的真空包装中。有优良的熔体强度使之适应于深度撑压热成型中。,常用塑料包装材料,它有超强的热粘性，使之适用于立式封装包装中，即当封合完全冷却后再将产品放入包装中。气体阻透性差和易吸湿性，相对来说，成本比PE和EVA高。,2包装用塑料和塑料薄膜及性能,食品包装塑料薄膜的选择薄膜必须完全符合卫生标准。即无毒，无臭，无异味。薄膜必须具有一定的机械强度。具有一定的阻气性能和防潮性能对速冻食品包装，要有耐低温冷冻性能对制作“蒸煮袋”用的薄膜，要求具有耐高温蒸煮的性能对含油脂类食品包装，要求具有耐油性和耐紫外线穿透性(如单一薄膜达不到所需要的性能时，就要有选择地采

38、用复合或涂层等工艺手段),2包装用塑料和塑料薄膜及性能,薄膜要有较好的印刷适性，或经印前处理后能适应印刷薄膜要有良好的封口性和机械包装适应性。薄膜要具有经济性，在有效地保护商品的前提下，选用物美价廉易得的材料,2塑料薄膜的成型方,（1）挤出吹塑法 挤出吹塑法是生产塑料薄膜最常用的方法，又称管膜法、泡管法或吹胀法。其产品一般称为吹塑薄膜。图31是挤出吹塑薄膜示意图。熔融的塑料从挤出机机头的环隙形口模挤出成薄壁管坯后，立即被牵引上升。同时由芯棒的中心孔引进压缩空气将其吹胀成泡管，并以压缩空气的压力来控制泡管的壁厚。,2塑料薄膜的成型方法,2塑料薄膜的成型方法,2塑料薄膜的成型方法,优点：设备简单、

39、投资少；采用同一机头口模，通过控制泡管中的空气压力和挤出速度，能生产出很多种规格的薄膜；缺点是：由于冷却速度慢，薄膜的透明性较差；且生产速度较慢，最高达60 mmin，目前国内生产速度一般在10mmin以下；薄膜的厚薄公差较大，为20。挤出吹塑法主要用于生产PE、PP、PVC、NY等普通薄膜、双向拉伸薄膜和热收缩薄膜等。,2塑料薄膜的成型方法,（2）T模法 所谓T模是由中心进料的槽形口模与挤出机流道接管成T形，又称T型模或T型机头。T模法即T型模挤出法又称挤出流延法，生产的薄膜称挤出流延薄膜。,2塑料薄膜的成型方法,2塑料薄膜的成型方法,采用T模法生产薄膜主要有以下特点：生产装置较复杂，设备费

40、用高；一种规格的机头口模一般只能生产一种宽度的薄膜；由于急速冷却，所制得的薄膜透明度、光泽度好，即使容易结晶的PP、PE等也能制得透明性较好的薄膜；薄膜的厚薄公差较小，由于冷却速度快，所以生产效率高，生产速度可达100mmin以上。但此法生产的薄膜纵向强度稍差，并存在缩颈现象。T模法广泛用于生产PP、PE、PVC、NY、PC薄膜等。,2塑料薄膜的成型方法,（3）拉伸法 拉伸薄膜分单向拉伸和双向拉伸，而实际使用的主要是双向拉伸薄膜，双向拉伸平膜法。双向拉伸平膜法的具体拉伸工艺又分为逐次拉伸法(两步法)和同时拉伸法(一步法)。逐次拉伸法是目前普遍采用的方法，它是把薄膜的纵向拉伸和横向拉伸分两步进行

41、。逐次拉伸法是将熔融的塑料从挤出机的T型机头挤出成厚片，先将厚片通过拉伸辊进行纵向拉伸，再通过拉幅机进行横向拉伸，然后经热定型、冷却即制得双向拉伸薄膜。,2塑料薄膜的成型方法,逐次拉伸法示意图,2塑料薄膜的成型方法,（4）压延法 压延法是将加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，连续成型薄膜或片材的一种成型方法。,2塑料薄膜的成型方法,（5）流延法 流延法又称流延铸塑。它是将热塑性或热固性树脂配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续的支持体(钢带或辊筒)上，通过加热去除溶剂、固化后从载体上剥离下来即制得流延薄膜。,3 塑料薄膜的表面特性及处理,(1)塑料表面的特性分子结构的非

42、极性特征。表面张力小，越不易被液体所浸润化学稳定性强。PE和PP能耐大多数酸，碱的腐蚀，在常温下不溶于一般溶剂，这样就使薄膜表面对油墨、涂料等吸附能力很差。聚烯塑料具有优良的介电性能，易产生静电，而且不易泄漏。,3 塑料薄膜的表面特性及处理,由于塑料表面的惰性强，化学性能稳定的特性，使塑料的印刷、粘接、涂装、复合、镀铝、烫金等二次性加工很差。由于易产生静电，当薄膜紧紧地卷在一起，由于静电的作用互相粘在起，增加印刷、分切、整理等工序的困难。所以，塑料薄膜在印刷、涂装前必须对其进行预处理。有时还要进行抗静电处理。,2表面处理方法,（1）化学处理方法 化学氧化法。通过氧化剂氧化增加表面的极性药品处理

43、法：通过塑料表面氧化导入亲水性官能团 溶剂处理法：除去塑料表面渗出各种添加剂。聚合物涂层处理：涂布极性的高聚物材料。耦合剂处理：通过耦合反应引进表面活性物质。（2）物理处理方法火焰处理方法：激化产生自由基、离子、原子和分子改善了聚烯烃的表面性质。,2表面处理方法,电晕（放电）处理法。电晕放电处理又称电子冲击、电火花处理。采用高频高压或中频高压对塑料薄膜表面处理，使其表面活性化，分子极性增 加。,电晕处理示意图,2表面处理方法,表面张力测定办法表面张力测定笔：在处理过的表面划写，看留下的液体痕迹是否连续均匀，是否不收缩。若是不结点，则与该达因数相符或更高，此时再用高一档表面张力的笔或液体再去检测

44、。按照同样的方法去判断，一直到检测准确为止。表面张力测定液：用脱脂棉球蘸上已知表面张力的测定液涂在己被电晕处理后的薄膜上，涂布面在30mm2左右，在两秒钟内收缩成水粒状，则薄膜电晕处理强度不足，需重新提高电晕强度再行冲击。若试液在两秒钟内不发生水纹状收缩，则表明薄膜已达到处理效果。HDPE薄膜38达因厘米，LDPE薄膜38s一40达因厘米为佳。,3抗静电处理,（1）静电的危害 会产生粘贴现象，易吸附灰尘，影响热封，严重时可引起火灾或爆炸事故。（2）抗静电处理方法 用静电消除器来消除静电（适用于纸张）原理是把空气中各种分子电离成离子，因离子带有不同电性，所以空气就变成离子层，成为电的导体。加入搞

45、静电剂：一般的界面活性剂；官能团型高分子；有机或无机盐化合物。,4塑料包装容器,（1）塑料包装容器的成型方法模压成型、注射成型、中空吹塑成型、热成型旋、转成型和缠绕成型等。A、模压成型 模压成型又称压缩数模，是历史最长的成型方法它是将粉状、粒状或纤维状塑料放人成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压使其成型并固化，开模取出制品。容器附件等。,4塑料包装容器,特点：模压成型设备和模具结构简单，费用低，能成型较大的平面制品；模具需要交替加热与冷却，故成型效率低；且制品的尺寸精度一般较低。主要用于热固性塑料，模压成型可制得塑料包装箱、盒、托盘、小型精致容器以及桶盖、瓶盖等B、注射成型注射成型又称注射模塑

46、或注塑。它是将粒状或粉状塑料从注射机的料斗加入料筒中，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。,4塑料包装容器,4塑料包装容器,注射成型特点：（1）注射成型可制得外形复杂、尺寸准确、美观精制的容器，并能成型带嵌件的容器。（2）注射成型对原料的适应性广，几乎所有的热塑性塑料或部分热固性塑料都可采用此法成型。（3）其成型周期短、效率高，且易于实现全自动化生产。（4）注射成型设备投资大，模具制造成本高。（5）容器的壁一般较厚，不易成型薄壁容器。应用范围：注射成型一般应用于广口容器如塑料箱、托盘、盒、杯、盘等，及用于制做

47、容器附件如瓶盖、桶盖、内塞、帽罩等。,4塑料包装容器,C、中空吹塑成型中空吹塑成型是将挤出或注射成型制得的型坯预热后置于吹塑模中，然后在型坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁面上，再经冷却定型、脱模即得到制品。,4塑料包装容器,4塑料包装容器,特点：挤出中空吹塑法设备投资少，工艺成熟，生产效率高；型坯温度均匀，制品破裂少，能适于多种塑料。其制品壁厚公差较大。应用范围：挤出中空吹塑法在当前中空容器的生产中占有绝对优势，可制得各种不同容量和壁厚、不同形状以及带把手的容器。,4塑料包装容器,D、注射吹塑。注射吹塑是先由注射机将熔融的塑料注入注射模内形成有底型坯，开模后型坯留在芯模上，然后趁热移

48、至吹塑模内，吹塑模闭合后从芯棒进气孔通入0.200.69MPa的压缩空气使型坯吹胀，冷却后脱模即得到制品,4塑料包装容器,特点：注射吹塑成型自动化程度高，可多模生产，效率高。成型的容器壁厚均匀，重量公差小；容器底部强度高，瓶颈口尺寸精确，且后加工量小。每种制品必须使用两付模具即型坯模和吹塑模，且型坯模要能承受高压，生产投资大。应用范围：此法仅适于生产批量大，精度高的小型包装容器如饮料瓶等。,4塑料包装容器,E、拉伸吹塑 注射型坯拉伸吹塑(注拉吹)挤出型坯拉伸吹塑(挤拉吹),4塑料包装容器,压力吹塑成型压力吹塑成型（参见图11.23）是另一种将注射模成型和吹塑模成型的优点结合起来的成型方法。在压

49、力吹塑中，多聚物熔体由挤出机注入到注射模模头处（第一步），在那里，精致的或者精饰的部分便成型了。接着，注射模模头上升离开挤出机的模口，拉伸成预成型管（第二步）。吹塑模的内壁与料泡紧挨着（第三步），空气的作用增大了料泡空腔的尺寸。在最后一个阶段，模具打开将容器放出，截坯口准备就绪。,4塑料包装容器,F、热成型 热成型属二次加工成型，它是用热塑性塑料片材作为原料来制造塑料容器的一种方法。多用于制造浅杯形或浅盘形等半壳状容器。成型加热方式：辐射加热对流加热传导加热红外线辐射（最普遍的热源）。冷却方式对流到周围空气来完成。制品必须冷却到低于它们的挠曲温度，才能移出模具。模具一般装有冷却装置。,F、热成

50、型,冲模成型,4塑料包装容器,（1）阳模热成型。阳模成型，模具的形状是凸形的，在阳模热成型过程中，通过对模具抽真空把受热软化的塑料向下拉覆在模具上，产生的气体压力迫使塑料片材与模具接触。,4塑料包装容器,（2）阴模热成型其模具是凹形的，在阴模热成型的过程中，通过阴模抽真空，把受热软化的塑料吸进模具空腔，,4塑料包装容器,根据塑料如何进入模具与其接触的方式来决定可分为：真空成型、气压成型、模塞助压热成型、对模热成型、旋转成型、缠绕成型(1)真空成型。真空成型又称真空吸塑成型。真空成型能够产生的最大压差为0.070.09MPa，一般能满足壁薄、形状简单的小型包装容器的成型，因此它是当前包装工业中应