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文檔簡介

1、塑料包裝材料及包裝制品第1頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四本節主要內容一 、塑料的組成、分類和主要包裝性能指標三 、軟塑包裝材料四 、塑料包裝容器及制品二 、食品包裝常用的塑料樹脂五 、塑料包裝材料的選用2第2頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1、重量輕,方便運輸、銷售;2、化學穩定性好,耐一定的酸、堿、鹽及油脂;3、包裝制品的成型加工性好,可加工成薄膜、片材、絲、帶、編織物及各種容器;4、透明,易著色、印刷,且裝飾效果好;塑料材料用于食品包裝的優點:3第3頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四5、有一定的阻透性和一定的強度

2、,有良好的封合性;6、良好的復合性,構成性能更好的復合材料7、大多數塑料材料可達到食品對包裝的衛生安全性的要求;8、能適應各種包裝操作。塑料材料用于食品包裝的優點:4第4頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1、耐熱性較差:多數塑料難以承受150以上的高溫。 2、衛生問題:主要來自于原料和添加劑,如PVC等;3、多數塑料易帶靜電,易造成表面污染和操作困難;4、環境保護問題:包裝廢棄物的回收和處理塑料用于食品包裝存在的缺點:5第5頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四6第6頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四一、塑料的組成、分類和主要

3、包裝性能指標塑料是以高分子聚合物-樹脂為基本成分,在加入一些改善其性能的各種添加劑制成的高分子材料。 塑料=樹脂+添加劑其中樹脂是最主要的組分,也是決定塑料類型、性能和用途的根本因素。7第7頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(一)高分子聚合物塑料的基本知識1、高分子聚合物的基本概念分子質量大、分子所含原子數多、分子長度長。高分子聚合物具有一系列低分子化合物所不具有的特殊性能,如化學惰性、難溶、強韌性好等。8第8頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、高分子聚合物大分子的結構及構象(1)大分子之間的作用力主價力:原子之間共價鍵的作用次價力:分子之間的

4、作用力,如氫鍵力、范德華力9第9頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(2)大分子形狀線型大分子:線型結構,其高聚物具有較好的彈性和塑性,在某些溶劑中溶脹或熔解,升溫時易于流動,如熱塑性塑料:PE、PP體型大分子:網狀結構,其高聚物硬而脆、不溶不熔,如一些熱固性塑料10第10頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四高分子聚合物大分子鏈中的C-C單鍵可以繞著它鄰近的鍵按一定鍵角繞軸旋轉,這稱為內旋轉。(3)高聚物構象11第11頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四3、高分子聚合物大分子間的結合及聚集態高分子聚合物的大分子聚集態:無定型聚合

5、物(非晶態結構)結晶型聚合物結晶度對塑料特性的影響:結晶度越大,分子間作用力越大,則聚合物的熔點、密度、強度、剛性、硬度越高,耐熱性、化學穩定性越好,彈性、伸長率、耐沖擊性越差。12第12頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四4、高分子聚合物的物態及其相應性能高分子聚合物在不同溫度下分別呈現為玻璃態、高彈態、黏流態(1)線型無定型高分子聚合物使用溫度:Tg以下;加工溫度:Tm-Td13第13頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(2)線型結晶型高分子聚合物只有結晶態和粘流態。加工溫度:Tm以上;使用溫度:Tm以下。(3)體型高分子聚合物 沒有高彈態和粘流

6、態,受熱后仍保持堅硬,當加熱達到一定高溫時聚合物分解。14第14頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 樹脂在塑料中約占40100%。目前塑料中所用樹脂基本上是人工合成的高分子聚合物。1、聚合物樹脂按合成方法可分為:(1)加聚樹脂:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯樹脂等;(2)縮聚樹脂:酚醛、環氧、氨基樹脂等。(二)塑料的組成15第15頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四填充劑增塑劑穩定劑著色劑潤滑劑發泡劑抗靜電劑2、塑料中常用的添加劑16第16頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(1)填充劑常用填充劑:木粉、滑石粉、陶土等。作用:為改善

7、塑料制品的耐熱性、硬度、耐化學性、降低成本。2、塑料中常用的添加劑17第17頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(2)增塑劑常用增塑劑:鄰苯二甲酸二丁酯(DBP),鄰苯二甲酸二辛酯(DOP),環氧大豆油,磷酸三甲苯酯,癸二酸二辛酯,氯化石蠟等。作用:增加塑料的可塑性,改善在成型加工時樹脂的流動性,并使制品具有柔韌性。主要用于PVC中。危害:國外在上世紀九十年代中期就開始對DOP等鄰苯二甲酸酯類在醫用材料、食品包裝等方面進行限制,其主要原因是其對人體有危害,比如有致癌性、容易造成內分泌紊亂、對生殖毒性較大等。 18第18頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星

8、期四(3)穩定劑穩定劑是能夠抑制光,熱,氧,中金屬離子等因素對塑料制品產生老化,而增加其穩定性,延長其使用壽命的物質。主要用于聚氯乙烯、氯乙烯類共聚物。危害:有機錫穩定劑與PVC分子中的不穩定原子形成配位體,而且在配位體中有機錫的羧酸酯基與不穩定的氯原子置換,使PVC保持穩定,同時產生有機錫氯化物。該化合物的毒性遠遠高于有機錫穩定劑本身。這些有機錫氯化物在高溫下也會揮發出來,給現場操作人員帶來危害。19第19頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(4)著色劑分類:無機著色劑和有機著色劑常用著色劑:鈦白粉、鋅鋇白、鎘黃、氧化鉻綠、聯苯胺黃等作用:改變塑料等合成材料固有的顏色,

9、使制品美觀,提高產品價值,屏蔽紫外線。危害:含有一些重金屬20第20頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(5)潤滑劑:塑料制品成型加工時易脫模,同時使制品表面光亮美觀。(6)固化劑:用于熱固性塑料,使其耐熱、堅硬。(7)其他添加劑:發泡劑、抗靜電劑、阻燃劑等。21第21頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四熱塑性塑料主要是加聚樹脂為基料,加入少量添加劑而構成。優點:受熱易軟化,冷卻即變硬,加熱冷卻可重復多次,其基本性能不變。成型加工簡單,包裝性能良好,廢料可回收再成型;缺點:剛硬性低,耐熱性不高。(三)塑料的分類1、熱塑性塑料(thermoplasti

10、c)22第22頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四熱固性塑料主要以縮降樹脂為基料,在加入填料、固化劑及其他添加劑而構成。在一定溫度下經一定時間固化,再次受熱,只能分解,不能軟化,因此不能反復塑制成型。優點:耐熱性好、剛硬、不熔等缺點:較脆且不能反復成型。2、熱固性塑料(thermosetting plastic)23第23頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(四)塑料材料主要包裝性能指標1、主要保護性能及其指標阻透性機械力學性能穩定性24第24頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(1)阻透性: 主要包括對水分、水蒸氣、氣體、光線

11、的阻隔性能。透氣度(Qg)與透氣系數(Pg)透濕度(Qv)與透濕系數(Pv)透水度(Qw)與透水系數(Pw)透光度(T)25第25頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四在外力作用下的材料表現出抵抗外力而不發生變形和破壞的性能。剛性:材料具有抵抗外力作用而不發生 彈性變形的性能稱為剛性。抗張強度、抗壓強度、抗彎強度:材料在拉、壓、彎力緩慢作用下不破壞時,單位受力截面所能承受的最大力分別為材料的抗張、抗壓、抗彎強度。(2)機械性能:26第26頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四爆破強度:使塑料薄膜袋破裂所施加的最小內壓應力。撕裂強度:材料沿缺口連續撕裂破壞

12、的性能。戳刺強度:材料被尖銳物刺破所需的最小力。27第27頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 材料抵抗環境因素(溫度、介質、光等)的影響而保持其原有性能的能力。 主要包括: 耐高低溫性: 溫度升高,塑料材料的強度剛性明顯降低,(耐高溫性能用溫度為指標來表示)。 溫度降低,會使塑料的塑性和韌性下降而變脆(耐低溫性用脆化溫度表示)。(3)穩定性28第28頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四耐化學性 指塑料在化學介質中的耐受程度,主要是塑料在介質中經一定時間后的質量、體積、強度、色澤等的變化情況。抗老化性 指塑料在加工、貯存、使用過程中受到光、熱、氧、水

13、、生物等外界因素作用下,保持其化學結構和原有性能而不破壞的能力。29第29頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(1)無毒性 塑料由于其成分組成、材料制造、成型加工以及與之相接觸的食品之間的相互關系等原因,存在著有毒物的溶出和對食品的污染問題。 (2)抗生物侵入性蟲害侵害率蟲害入侵率2、衛生安全性30第30頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(1)包裝制品成型加工性 表示其成型性好壞的主要指標:熔融系數(MI)成型溫度及溫度范圍成型壓力(MPa)塑料熱成型時的流動性成型收縮力3、加工工藝性及主要性能指標31第31頁,共125頁,2022年,5月20日,

14、8點21分,星期四(2)包裝操作工藝性 (1)機械性能 包裝強度、剛性等; (2)熱封性能 包括熱封溫度、封合壓力、熱封強度等。(3)印刷適應性 印刷油墨與塑料的相容性,印刷精度、清晰度,印刷層耐磨性等。32第32頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四二、 食品包裝常用的塑料樹脂33第33頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 主要組成成分是聚乙烯樹脂,加少量的潤滑劑、抗老化劑等添加劑。 聚乙烯是無臭、無毒、外觀呈乳白色的蠟狀固體。比重 0.910.97。 其分子結構式: -CH2-CH2-n(一)聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)1、聚乙烯(PE)34第3

15、4頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)阻透性:阻水、阻濕性能好,但阻氣和阻有機蒸汽性能差;2)具有良好的化學穩定性:常溫下與與一般酸、堿不起作用,但耐油性差。3)機械性能:有一定的抗拉強度和撕裂強度,柔韌性好。4)耐高低溫性: 耐低溫性很好,能適應食品冷藏冷凍需要;耐高溫性能差,不能隨食品蒸煮。(1)主要包裝特性35第35頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四5)光學性能:光澤度、透明度不高;6)成型加工性:成型方便;7)熱封性:熱封性能好8)印刷性:印刷性能差,非極性物質,需改善其印刷性。9)衛生安全性:無毒,可直接接觸食品。主要包裝特性36第3

16、6頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四37第37頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)高壓低密度聚乙烯(LDPE) 在高壓和較高溫度條件下聚合的聚乙烯,密度較低,為0.910.94g/cm。 阻氣阻油性差,機械強度也低,但延伸性、抗撕裂性、耐沖擊性好,透明性高,熱封性好。 主要是制成薄膜,用于包裝要求較低的食品。透氣性好,用于生鮮果蔬的保鮮包裝。(2)聚乙烯的主要品種38第38頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2)低壓高密度聚乙烯(HDPE) 密度0.940.96g/cm。由于密度高,其阻隔性和強度較高。但柔韌性、透明性、熱

17、成型加工性有所降低。 可制成瓶罐容器和重包裝薄膜袋。3)線性低密度聚乙烯(LLDPE) 其伸長率和耐穿刺性是各種聚乙烯中最好的,主要制成薄膜材料用于包裝肉類、冷凍食品和奶制品。39第39頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、聚丙烯(PP)主要成分是聚丙烯樹脂,密度為0.900.91g/cm,是目前最輕的食品包裝用塑料(1)主要包裝特性:1)阻隔性能優于PE,但因分子無極性,阻氣性較差;2)化學穩定性良好,對酸堿鹽及許多溶劑具穩定性;3)機械性能較好,強度、硬度、剛性高于PE;40第40頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四4)耐高溫優良,可在1001

18、20度長期使用。耐低溫性比PE差,-17度性能變脆。5)光澤度高,透明度高;6)熱封性比PE差,但比其它塑料要好;7)印刷性差,印刷前須經處理;8)成型加工性能良好;9)衛生安全性高于PE。41第41頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四聚丙烯主要制成薄膜材料包裝食品,可替代玻璃紙(PT),耐水、阻濕比PT好,透明度,光澤性、耐撕裂性不低于PT,但印刷性比其差,但成本可低40%。且可用作糖果、點心的扭結包裝。聚丙烯薄膜經定向拉伸處理(OPP)后比普通薄膜(CPP)各種性能都有明顯提高,尤其是雙向拉伸薄膜(BOPP)。PP可制成熱收縮薄膜,用于食品熱收縮包裝;也可制成瓶罐容器

19、及捆扎繩、帶等。(2)主要用途42第42頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(二)聚苯乙烯(PS)和K-樹脂 聚苯乙烯由苯乙烯單體加聚合成的。(1)性能特點:1)阻濕、阻氣性能差,阻濕性低于PE;2)耐一般酸、堿、鹽、有機酸、低級醇;3)機械性能好,具有較高剛硬性能,但脆性大;1、聚苯乙烯(PS)43第43頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四4)光學性能優良,透明度高,光澤性好;5)耐熱性能不高(60-80),耐低溫性能好;6)粘流化溫度低,易成型加工;7)無味、無毒、無臭、不易長霉、衛生安全性好。(2)主要用途 主要制成食品盒、水果盤、小餐具、冷飲

20、杯;聚苯乙烯得發泡制品可用作保溫及緩沖包裝材料。44第44頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、K-樹脂 K樹脂是一種具有良好抗沖擊性能的聚苯乙烯類透明樹脂,由丁二烯和苯乙烯共聚而成。 具有高透明和沖擊性,用于制造各種包裝容器,如盒、杯、罐等。 K樹脂無毒衛生,可直接與食品接觸,尤其是輻照食品包裝應用前景看好。45第45頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(三)聚氯乙烯(PVC)和聚偏二氯乙烯(PVDC)聚氯乙烯塑料由聚氯乙烯樹脂為主在加入增塑劑、穩定劑等添加劑組成。(1)包裝特性:1)阻氣、阻油性優于PE。阻濕性不如PE。 硬質PVC阻透性優于軟

21、質PVC;1、聚氯乙烯塑料(PVC)46第46頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2)化學穩定性優良;3)機械性能好,硬質PVC有很好的拉伸性和剛硬性,軟質PVC抗拉強度相對低,但柔韌性和撕裂強度相對PE較高;4)耐高、低溫性不佳,一般使用溫度(-1555);47第47頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四5)著色性、印刷性和熱封性較好;6)透光性、光澤度比PE更好;7)衛生安全性:聚氯乙烯樹脂本身是一種無毒聚合物,但單體氯乙烯有麻醉作用。應嚴格控制材料中氯乙烯單體殘留量,要求成型制品在1ppm以下。PVC塑料中的穩定劑、增塑劑是另外的不安全因素;48

22、第48頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四軟質PVC增塑劑含量大,衛生安全性差,一般不用于直接接觸食品的包裝。可制成彈性拉伸薄膜和熱收縮薄膜,用于包裝新鮮水果和蔬菜。硬質PVC安全性好,可用于礦泉水瓶、飲料瓶,及冰淇淋、果凍等的包裝。(2)主要用途49第49頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、聚偏二氯乙烯塑料(PVDC) 聚偏二氯乙烯塑料由聚偏二氯乙烯和少量增塑劑、穩定劑等添加劑組成,商品名為賽綸。 (1)PVDC塑料主要制成薄膜材料用于食品包裝,優點: 1)具有對水蒸氣、氣體、油和異臭極好的阻透性,有良好的防潮性、氣密性和保香性。 2)化學穩定

23、性很好,不易受酸、堿和普通有機溶劑的侵蝕;50第50頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四3)耐高、低溫性能優良,用于需殺菌的食品和冷藏食品的包裝;4)制成的收縮薄膜收縮率高(收縮率可達30%60%),適合于香腸、熟食及肉制品的密封貼體包裝;5)熱封性能不佳,但有良好的自粘性和熔粘性;6)透明性、光澤性良好。51第51頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)耐高溫穩定性差,且結晶率高,易使薄膜穿孔或產生小裂紋,薄膜成型加工困難,薄膜制品價格高;2)熱封性差,封口強度不高,可采用結扎法封口;3)薄膜挺度低,對包裝機械適應性差;4)由于使用穩定劑、增塑劑,

24、有一定的安全性問題。(2)缺點:52第52頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 PVDC膜是一種高阻隔性包裝材料,其成型加工困難,價格較高。 除單獨用于食品包裝外,還大量用于與其他材料復合制成高性能的復合膜。 由于PVDC有良好的熔粘性,可做復合材料的粘結劑,或溶于溶劑后成涂料,涂敷在其它薄膜材料或容器的表面(K涂),可顯著提高復合材料的阻隔性能。(3)主要用途53第53頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(四)聚酰胺(PA)和聚乙烯醇(PVA) 聚酰胺塑料商品名為尼龍Ny(Nylon)。 是分子主鏈上含大量酰胺基團的線型結晶型高聚物,按鏈節結構中C

25、的原子數量分為Ny6,Ny12等。1、聚酰胺塑料(PA)54第54頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(1)PA包裝特性1)阻氣性良好;2)化學穩定性良好,耐酸、堿和鹽;耐油性優良;3)與其它塑料相比,具有很好的抗拉強度。4)耐高、低溫性優良,使用溫度在-60130最高可達200;5)加工成型性較好,熱封性不良(180190);6)不易受生物的侵害,衛生安全性較好;7)吸水性強是其重要缺點,吸水而影響阻透強度。55第55頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 PA薄膜制品大量用于食品包裝,如魚、肉類等。 復合材料:與PE、PVDC或CPP等復合,提高其

26、吸濕吸水的缺點,可用于果汁、奶等食品的無菌包裝,或肉類食品的的深度冷凍包裝和高溫蒸煮包裝。(2)主要用途56第56頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 (1)PVA塑料加工成薄膜材料用于食品包裝:1)阻透性好, PVA具有優良的阻氣性,2)阻濕性差,吸水性強,易吸水膨脹;3)化學穩定性好;4)機械性能好,抗拉強度、韌性、延伸率高;5)耐高溫性好,耐低溫性差;6)透明性良好,光澤度優良,印刷性能良好;2、聚乙烯醇(PVA)57第57頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 PVA可直接包裝含油食品和風味食品,存放期較長。 吸濕性強使其不能用于防潮包裝。 P

27、VA的復合膜充分發揮其優良的阻氣性能而廣泛用于肉類食品如香腸、烤肉、切片火腿等的包裝,也可包裝湯類、黃油、干酪及快餐食品包裝。(2)主要用途58第58頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(五)聚酯(PET)和聚碳酸酯(PC) 聚酯塑料是聚對二甲酸乙二醇酯塑料,俗稱滌綸。 PET最先用于制成纖維及各種紡織品,在食品包裝中用于制成薄膜或薄壁容器。1、聚酯(PET)59第59頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)具有優良的阻氣、水、油的高阻隔性;2)化學穩定性良好;3)具有其它塑料所不及的高韌性能。抗拉強度是PE的510倍,是Ny的3倍、甚至可與鋁箔相匹

28、敵。沖擊強度高,使其它薄膜的35倍。還具有耐磨和耐折疊性。PET具有優良的包裝特性:60第60頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四4)具有有優良的耐高、低溫性,可在-70120溫度下長期使用,短期使用可耐150高溫;5)光澤性好、透明性很高(透光率高達90%以上),可阻擋紫外光;6)由于熔點高,所以加工成型、熱封較困難。7)印刷性較好。8)衛生安全性好。包裝特性61第61頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)透明薄膜抗油性好,用于含油及肉類熟食品;2)與其它材料復合如涂鋁、涂PVDC等,用于冷凍包裝和蒸煮殺菌。3)大量用PET制成容器包裝飲料。主要

29、用途62第62頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四改性品種(PEN) 新型聚酯包裝材料聚萘二甲酸乙二醇(PEN) PEN比PET更具有優異的阻隔性,特別是阻氣性、防紫外線和耐熱性比PET更好。 PEN作為一種高性能、新型包裝材料,將有一定的開發遠景。63第63頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯(polycar bonate)(1)性能特性:具有很好的透明性和機械性能,尤其是低溫抗沖擊性能強,包裝性能優良,但價格昂貴。(2)用途:可注塑成型為盒、盆、吹塑成型為瓶、罐等韌性高、透明性好、耐熱有耐寒的產品,用途很廣。 在包裝

30、食品時可制成透明罐頭,可耐120高溫殺菌處理。64第64頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(六)乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA) EVA是一種改性聚乙烯。 是由乙烯(PE)和醋酸乙烯酯(VA)共聚而得。 EVA的性能取決于VA的分子質量及其在共聚物中的含量: (1)VA含量10%左右時,EVA剛性較好; (2)VA含量增大時,它的彈性、柔軟性、透明性增大; (3)VA含量大于30%左右時,EVA性似橡膠; (4)VA含量大于60%左右時,可作為熱熔粘結劑;1、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)65第65頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四包裝特性:1)阻透性

31、比LDPE差;2)耐老化性比PE好,有更好的抗紫外線作用;3)透明性高,光澤性好,易著色,裝飾效果好、4)成型加工溫度低(比PE低20%30%),熱封性良好;5)具有良好的抗霉菌生長的特性,衛生安全。66第66頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)VA的含量少的EVA薄膜可作為呼吸膜包裝生鮮果蔬保鮮貯藏;2)VA含量10%30%的EVA可作食品的彈性裹包或收縮包裝;3)薄膜制品可直接接觸食品,在復合材料中作為內層材料用于熱封。4)VA含量高的EVA可作為粘結劑和涂料。主要用途67第67頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 EVAL是由乙烯和乙烯醇的

32、共聚物。 乙烯醇改善了乙烯的阻氣性,而乙烯則改善了乙烯醇的可加工性和吸濕性。 1)EVAL最突出的特點是對O2、CO2、N2氣體的高阻隔性,以及優異的保香阻異味性能; 2)EVAL有良好的耐油和耐有機溶劑性; 3)有高抗靜電性,和光澤度和透明度。2、乙烯和乙烯醇共聚物(EVAL)68第68頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 EVAL作為高性能包裝新材料,主要用于高阻隔性要求的包裝上。 如真空包裝、充氣包裝或脫氧包裝,可長期保持包裝內部氣氛的穩定。 EVAL的加工方法靈活多樣,可制成單膜、可共擠制成多層膜及片材,也可采用涂布方法復合。主要用途69第69頁,共125頁,20

33、22年,5月20日,8點21分,星期四(七)熱固性塑料 酚醛塑料由酚醛樹脂及大量填料及其它添加劑構成。 具有良好的強度和剛硬性能; 很高的熱強度; 化學穩定性好;1、酚醛塑料(PF)70第70頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、氨基塑料(UF)表面堅硬,耐刮傷,耐溶劑、稀酸的作用;無毒、無味、耐霉菌作用;易著色,色彩鮮艷光亮,價格便宜。用于食品包裝容器蓋。71第71頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四三、 軟塑包裝材料 軟塑包裝材料是由塑料制成撓性包裝塑料。(1)由單一類塑料制成的薄膜材料;(2)由不同種類塑料復合而成的薄膜材料;(3)以塑料為主

34、體,與其它撓性材料(包含紙、玻璃紙或鋁箔等)復合而成的復合薄膜材料。72第72頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四分 類單種塑料薄膜和復合薄膜塑料薄膜可分為兩大類:單種塑料薄膜又分為:普通薄膜、拉伸薄膜、熱收縮薄膜、彈性薄膜。 薄膜與板材的區分以厚度作標準:厚度小于0.25mm為薄膜;厚度大于0.25mm為板材。73第73頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(一)常用食品包裝薄膜 普通塑料薄膜是指采用各種成型法成型的未經拉伸處理的一類薄膜。 食品包裝常用的有PE、CPP、PS、PVC、PVDC、PVA、Ny、PET、EVA等熱塑性塑料薄膜。1、普通塑

35、料薄膜74第74頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、定向拉伸塑料薄膜定向拉伸塑料薄膜(stretched film)的定義:將普通塑料薄膜在其玻璃化溫度至熔點的某一溫度條件拉伸到原來長度的幾倍,然后在張緊狀態下保持幾秒鐘,最后急速冷卻至室溫,處理后的薄膜稱為定向拉伸塑料薄膜。75第75頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四定向拉伸塑料薄膜 定向拉伸處理后其機械性能、阻隔性能和耐熱耐寒性能均得到提高。 拉伸薄膜的性能與拉伸方向有關,又分為: (1)單向拉伸塑料薄膜有:OPP、OPS、OPET、OPVDC等; (2)雙向拉伸塑料薄膜:BOPP、BOPS

36、、BOPA等。 定向拉伸膜的缺點是:延伸率降低,熱封性能變差,獨立使用時不易封口,使用時一般與PE等具有良好熱封性的薄膜復合。76第76頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四77第77頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四3、熱收縮塑料薄膜(strink film) 未經熱處理定型的定向拉伸塑料薄膜。 收縮性是熱收縮薄膜的一個重要性能。由于塑料品種、拉伸條件和拉伸后定向分子的結晶化等因素影響,拉伸塑料膜有不同的收縮能力。有的收縮率可達30%-60%。 常用的熱收縮薄膜有:PE、PP、PVC,其次有PVDC、PET、EVA等。78第78頁,共125頁,20

37、22年,5月20日,8點21分,星期四79第79頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 彈性(拉伸)薄膜(elastic film)的定義: 是一種具有特殊性能的薄膜,具有較大的延伸率而又有足夠的強度,有良好的拉伸彈性和彈性張力。 (1)拉伸薄膜的性能指標1)自粘性:指薄膜之間接觸后的粘附性;2)韌性: 是薄膜抗戳穿和抗撕裂的綜合性質;3)許用拉力:保持包裝所能施加的最大拉伸;4)應力滯留:指在拉伸裹包過程中,對薄膜施加的張力能保持的程度4、彈性(拉伸)薄膜80第80頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(2)常用拉伸薄膜 食品包裝上有PVC、EVA、L

38、LDPE,其中EVA和LLDPE彈性好,是理想品種。 常用拉伸薄膜的性能薄膜種類延伸率(%)拉伸應力(MPa)透明度(%)抗戳穿強度(Pa)粘著力(N)LLDPEEVAPVCLDPE551525154225.924.521.7-8877489608245501371.81.61.30.681第81頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(二)復合軟包裝材料 復合軟包裝材料是指有兩層或兩層以上不同品種的可撓性材料,通過一定技術組合而成的“結構化”多層材料。1、復合軟包裝材料的特性和要求82第82頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 改善了包裝材料的綜合性能

39、;具有單一材料無法具備的高性能。 擴大了適用范圍,如深度冷凍包裝,高溫高壓包裝,阻氣保香包裝,充氣包裝,無菌包裝等。(1)復合軟包裝材料的特性:83第83頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四紙、玻璃紙(PT)、鋁箔及各種塑料薄膜或涂層LDPE、HDPE、EVA、PP、PVC、PVDC、PET、Ny等撓性材料。復合基材:復合工藝涂布法、層合法、共擠法。84第84頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 復合軟包裝材料的特性 1)綜合包裝性能好 綜合了構成復合材料的所有單膜性能,具有高阻隔性、高強度、良好熱封性、耐高低溫性和包裝操作適應性。 2)衛生安全性好

40、 可將印刷裝飾層布置在復合材料的外層或中間層,具有不污染內容物并起到保護和美化包裝面的作用。85第85頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)內層要求無毒、無味、耐油、耐化學性能好、有熱封性和粘合性,常用的又PE、CPP、EVA等。2)外層要求具有光學性、印刷性好,耐磨、耐熱,且具有強度和剛性,常用的有PA、PET、PC、BOPP、鋁箔、紙等。3)中間層要求高阻隔性(阻氣、阻香、防潮、遮光),鋁箔和PVDC是最常用的品種。(2)用于食品包裝的復合材料結構要求86第86頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 如典型結構:紙/PE/AL/PE 最前面(左邊

41、)的為外層;外層紙主要提供印刷性能。 最后面(右邊)的為內層;內層PE主要提供熱封性能。 中間的分別屬中間層。中間層的PE為粘合層,AL主要提供阻隔性和剛度。復合材料的表示方法:87第87頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四復合材料結構圖88第88頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2、復合工藝及復合材料 即在一種基材表面涂以涂布劑并經干燥或冷卻后形成復合材料的加工方法。 涂布法所用基材:紙、玻璃紙、鋁箔及各種塑料薄膜; (1)涂布法 (coating)89第89頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四涂布劑 涂布劑:PE、LDPE

42、、PVDC、EVA等。 涂布PVDC (K涂)主要用于提高薄膜阻隔性。 涂布PE、LDPE、EVA主要提供良好的熱封層。90第90頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)PT/PE-方便面、糕點、小吃等干燥食品。2)OPP/PE(EVA)- 冷食、魚片、茶葉等。3)ONy/PE(EVA)或KONy/PE(EVA)-冷凍、蒸煮、油脂食品。幾種典型的涂布復合材料:91第91頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四4)PET/PE(EVA)或KPET/PE(EVA)阻氣、耐沖擊、耐刺、耐油、耐冷凍,具有熱封性。 5)PT/PE/AL/PE-粉狀調料、速溶咖啡、

43、巧克力等(防潮、耐油、阻氣、熱封好)6)紙/PE/鋁箔/PE或紙/PE(利樂包裝)-調味料、乳制品、糖、點心等幾種典型的涂布復合材料:92第92頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 即用黏合劑把兩層或兩層以上的基材黏合在一起而形成復合材料的工藝方法。 適用于某些無法用擠出復合工藝加工復合材料,如紙、鋁箔等。(2)層合法(laminating)93第93頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四幾種典型復合材料:1)鋁/紙-香煙2)紙/鋁箔/PE-餅干、糕點等(阻隔、防潮、熱封好)3)BOPP/PA/CPP、PT/PE(EVA)-方便面、調料、油脂食品等(熱

44、封好、防潮、耐油、挺括)。4)PET/AL/CPP 性能較全面,可用于熟食肉、油脂類食品等5)AL/PE 乳制品、牛奶、茶葉內包裝等。94第94頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(3)共擠法(co-extrusion) 即用兩臺以上的擠出機,分別將熱熔融的異色或異種塑料從一個模孔中擠出成膜的工藝方法,主要用于材料性能接近或相同的多層組合共擠。 常用PE、PP為基材,有2層,3層,5層共擠組合。95第95頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)LDPE/PP/LDPE-改善熱封性和耐寒性。2)PP/LDPE-改善熱封性和溫度適應性,可用于冷食和蔬菜的

45、包裝。3)LDPE/LDPE-可異色、改善滑爽性,阻個性和耐刺性,用于牛奶包裝。幾種典型復合材料:96第96頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四4)LDPE/LDPE /LDPE-形成不同色彩的高檔膜。5)Ny/PVDC/LDPE-改善熱封性、強度和阻隔性,可作液體襯袋。幾種典型的涂布復合材料:97第97頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四3、高溫蒸煮袋用復合膜 高溫蒸煮袋(petort pouch)是一類有特殊耐高溫要求的復合材料。(1)按殺菌溫度可分為: 1)高溫蒸煮袋(121殺菌30min) 2)超高溫蒸煮袋(135殺菌30min)(2)按透明

46、與否可分為 1)透明蒸煮袋 KPA/CPP、KPET/CPP 2)不透明蒸煮袋PET/Al/CPP。 不透明復合薄膜中間層為鋁箔。98第98頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四蒸煮袋 高溫蒸煮袋應能承受121以上的加熱滅菌,對氣體、水蒸氣具有的阻隔性且熱封性好,封口強度高,如用PE為內層,僅能承受110以下的滅菌溫度。 高溫蒸煮袋一般采用CPP作熱封層。 透明袋殺菌時傳熱較慢,適用于內容物300g以下的小型蒸煮袋; 內容物超過500g的蒸煮袋應使用有鋁箔的不透明袋;99第99頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四高溫蒸煮袋的結構和性能項目單位種類結構外

47、觀復合強度封口強度抗漲強度伸長率抗撕裂強度熱封溫度透氧率透濕性mNNN%10NMl/(m24h)g/(m24h)PET12/Al9/PO70不透明、高光澤9.868.678.48784/88218023000PET12/PO70半透明5.8858.568.67490686/6371502201183Ny15/PO70半透明5.8868.69810588/686150230553注:PO為聚乙烯或聚丙烯,總稱為聚烴烯薄膜100第100頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四四、塑料包裝容器及制品 1、塑料包裝容器: 主要是指塑料中空容器、熱成型容器、塑料箱、鈣塑瓦楞箱、塑料包裝

48、袋等。 2、塑料包裝容器成型加工方法: 常用的有注射成型、中空吹塑成型、片材熱成型等。101第101頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四主要有LDPE瓶和HDPE瓶兩種。PE瓶的不透明性、高透氣性、滲油以及帶靜電是其主要缺點,但其水蒸氣透過率較小,且成本也很低。主要用于日用化學品如洗滌劑、洗發精等。(1)PE瓶 1、食品包裝常用塑料瓶(一)塑料瓶102第102頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四PE(聚乙烯)瓶 103第103頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四硬質PVC瓶無毒、質硬、透明性很好,主要用于食用油、醬油、不含氣飲料

49、(礦泉水)等液態食品的包裝。主要有普通吹塑PVC瓶和雙軸拉伸PVC瓶兩種。PVC瓶價格低,透明性好,耐油,耐溶劑,具有一定的阻氣性的特點。(2)硬質PVC瓶104第104頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四PVC瓶105第105頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四 PET瓶一般采用注拉吹工藝生產,是定向拉伸的最大品種,特點是透明美觀、高強度、質輕、阻氣保香性好、再循環利用性能好。 主要用于含氣飲料的包裝,如可口可樂中PET瓶包裝占80%以上。(3)PET瓶106第106頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四1)阻隔二氧化碳氣體還不

50、充分(K涂PVDC可改善);2)原料價格昂貴,設備投資較大; PET瓶雖然有許多優點,不足的方面是:107第107頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(4)PS瓶和PC瓶 1)PS瓶: 最大特點是光亮透明、尺寸穩定性好、阻氣防水也較好,且價格較低,適用于對O2敏感的包裝食品。 由于PS的脆性,PS瓶只能用注-吹工藝生產。108第108頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四2)PC瓶 a、優點:具有極高的強度和透明度、耐熱、耐沖擊、耐 油及耐應變; b、缺點:價格昂貴,加工性能差,加工條件要求高。 國外用作小型牛奶瓶,可進行蒸汽消毒,也可采用微波滅菌,可

51、重復使用15次。109第109頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四(5)PP瓶 PP瓶的加工性能較差。 1)采用擠-吹工藝生產的普通PP瓶,其透明度、耐油性、耐熱性比PE瓶好,但它的透明度、剛性和阻氣性不及PVC瓶,且低溫下耐沖擊能力較差,易脆裂,因此很少使用。 2)采用擠(注)-拉-吹工藝生產的PP瓶,在性能上得到明顯改善,有些還優于PVC瓶,且拉伸后質量減輕,節約原料30%左右,可用于包裝不含氣果汁飲料及日用化學品。110第110頁,共125頁,2022年,5月20日,8點21分,星期四各種塑料瓶使用性能比較聚乙烯瓶聚丙烯瓶PC瓶PET瓶PS瓶PVC瓶LDPE瓶HDPE瓶拉伸PP普通PP透明性水蒸氣透過性透氧性CO2透過性耐酸性耐乙醇性耐堿性耐溶劑性耐熱性耐寒性耐光性熱變形溫度硬度價格主要

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