《精编》包装材料塑料包装容器

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1、1 6 2塑料包装容器 2 一 概述 在现代包装工业中 塑料包装容器以其质轻 透明 不易破碎 耐腐蚀性好 易于成型加工 生产能耗低等优异性能 在化工产品 食品 饮料 化妆品 医药品等包装中得到了广泛的应用 在许多方面已取代或部分取代了木质容器 金属容器 玻璃 陶瓷容器等 近年来随着塑料成型加工技术的发展 拉伸吹塑成型工艺已广泛用于PET瓶 PVC瓶和PP瓶的生产中 大大改善了塑料瓶的物理机械性能 同时也使其壁厚减薄1 3左右 使塑料包装容器逐步向薄型化 轻量化方向发展 3 塑料包装容器的分类 1 按化学组成塑料容器可分为PE PP PS PVC PET NY PC PF UF容器等 2 按成型

2、方法可将塑料容器分为吹塑 注射 挤出 模压 热成型 旋转 缠绕成型容器等 3 按容器的形状和用途塑料容器可分为箱盒类 瓶罐类 袋类 软管类等 4 二 塑料包装容器的成型方法 塑料包装容器的成型方法主要有 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 5 1 模压成型 模压成型是将粉状 粒状或纤维状塑料放大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 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 瓶盖等容器附件等 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 但其成型效率低 且制品的尺寸精度一般较低 模压成型主要用于热固性塑料如酚醛塑

3、料 酚醛塑料的成型 6 2 注射成型 注射成型又称注射模塑或注塑 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 7 注射成型 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 但一般均为广口容器如塑料箱 托盘 盒 杯 盘等 容器的壁一般较厚 不易成型薄壁容器 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 其成型周期短 效率高 且易于实现全自动化生产 但注射成型设备投资大 模具制造成本高 所以一般适于大批量生产 并能保证

4、容器的尺寸精度 8 3 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 便之紧贴于模腔壁面上 再经冷却定型 脱模即得到制品 中空吹塑成型可制得各种不同容量 不同壁厚的塑料瓶 桶 罐等包装容器 适于中空吹塑成型的塑料有PE PVC PP PS PET NY PC CA等 中空吹塑成型过程包括型坯的制造和型坯的吹塑 按型坯的制法不同 中空吹塑可分为挤出中空吹塑和注射吹塑 在此基础上又发展了拉伸吹塑及多层吹塑等 9 1 挤出中空吹塑 挤出中空吹塑是先由挤出机挤出管状型坯后 再趁热送入吹塑模内吹胀成型 冷却后脱模即得到制品 为配合连续挤出 可

5、采用多付吹塑模在回转台上轮流生产 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 但其制品壁厚公差较大 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 10 2 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 然后趁热移至吹塑模内 吹塑模闭合后从芯棒进气孔通入0 20 0 69MPa的压缩空气使型坯吹胀 冷却后脱模即得到制品 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 其底部强度高 瓶颈口尺寸精确 且后加工量小 但每种制品必

6、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 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 11 3 拉伸吹塑 拉伸吹塑是70年代后发展起来的一种双轴定向拉伸吹塑新工艺 经拉伸吹塑成型的容器 其透明度 拉伸强度 抗冲击强度 表面硬度 刚性和气密性等均有较大的提高 且可使容器的壁厚减薄 节省原材料50 左右 目前拉伸吹塑工艺厂泛用于生产PET PP PVC等塑料瓶 拉伸吹塑成型工艺又分为 注射型坯拉伸吹塑 注 拉 吹 和挤出型坯拉伸吹塑 挤 拉 吹 两种 其中以前者应用较广 注射型坯拉伸吹塑是利用注射成型制得有底型坯 然后在拉伸温度下进行纵向拉伸 再经吹胀成型达到横向

7、拉伸 挤出型坯拉伸吹塑是由挤出法制得管状型坯 再把底部熔合形成有底型坯 然后在拉伸温度下进行纵向拉伸 而后进行吹胀成型完成横向拉伸 此法多用于成型PVC等无定形塑料 12 4 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 由于所用片材的厚度一般在1 2mm之间 所以制成的容器壁比较薄 其深度有一定的限制 一般多为浅杯形或浅盘形等半壳状容器 成型时将塑料片材加热到一定温度 高弹态 然后施以压力或抽真空使其贴附于模具型面上 经冷却后脱模 适当修整后即得制品 热成型时的动力可以靠片材两面的气压差 或借助机械压力 液压力等 其具体成型方法目前已有数十种之多 但它都

8、是由几种基本方法略加改进而组成的 13 1 真空成型 真空成型又称真空吸塑成型 如图6 10所示 它是将塑料片材用夹框夹紧在模具上 加热至适当温度后 将片材与模具之间的空气抽出 片材即被大气压压至模具表面 同时被模具冷却成型 真空成型能够产生的最大压差为0 07 0 09MRa 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用最广的热成型方法 真空成型模具可以用单阴模 单阳模 也可以不用模具成型 14 2 气压成型 气压成型又称压缩成型或加压成型 如图6 11所示 它是用压缩空气将加热的片材压至模具中成型 这种方法可施加较大的压力 0 34MPa 适用于厚片材成型较大的

9、容器 而且可以采用较低的成型温度 使成型周期缩短 气压成型用的模具可以是单阴模 单阳模和对模 也可以不用模具成型 15 3 对模成型 对模成型是利用两个互相配合的单模 类似于阳模和阴模 来成型的 如图6 12所示 成型时先将片材夹持在两模之间 并用移动的加热器对片材进行加热 当片材被加热到要求的温度时 移去加热器并将两模合拢 经冷却脱模后即成制品 对模成型的制件 其复制性和形状准确性都比较好 制品结构上可以复杂些 可制得具有刻花或刻字的表面 厚度的分布在很大程度上取决于制品的结构形状 与注射成型相比 热成型工艺简单 设备投资少 模具制造周期短 且费用低 因此很适合生产小批量的产品 而且对产品设

10、计的变换较任何其它成型方法都快 另外 热成型中模具一般承压不大 因此对模具的材质要求不高 可以用钢材 铝材 硬木 塑料以及石膏等 但热成型制品的结构不宜太复杂 且壁厚的均匀度较差 16 5 旋转成型 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 17 6 缠绕成型 缠绕成型是制作增强塑料中空容器的

11、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 这种方法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PF EP PVC和不饱和树脂等 18 三 常用塑料包装容器的种类 性能及用途 1 塑料箱塑料箱是主要包括塑料周转箱和钙塑瓦楞箱 它们在包装中应用非常广泛 19 1 塑料周转箱 塑料周转箱是指用聚烯烃制成的供食品 饮料 啤酒 蔬菜 水果 水产 化工产品等周转运输使用的全塑料箱 另外 它也大量用于工厂内零件 半成品的周转等 塑料周转箱通常是以HDPE 共聚PP等为主要原料 采用注射成型制成的 也

12、可采用热挤冷压成型制得 我国从70年代才开发应用塑料周转箱 起步较晚 近年来我国塑料周转箱有了较大的发展 品种已达数十种 其中以啤酒箱 饮料箱 食品箱 蔬菜水果箱为主 并已制定了相应的国家标准 这些塑料周转箱大多无顶盖 不能折叠 装瓶用的周转箱内有固定格档 而其它塑料周转箱目前尚无国标 部标 现有塑料周转箱按外形结构主要有以下三类 整体梯形系列 孔格型 平板型 互换凹凸槽型 整体直形系列 孔格型 平板型 加盖密封型 滑轮型 折叠系列 双折直形 塑料周转箱体轻 外形美观 强度高 耐用性好 耐腐蚀 易清洗 运输方便 堆垛安全 对内装物的保护性较木箱好 其尺寸精度高 适于在自动生产线上使用 目前在许

13、多方面已取代了传统的木制周转箱 20 1 塑料周转箱 塑料周转箱是指用聚烯烃制成的供食品 饮料 啤酒 蔬菜 水果 水产 化工产品等周转运输使用的全塑料箱 另外 它也大量用于工厂内零件 半成品的周转等 塑料周转箱通常是以HDPE 共聚PP等为主要原料 采用注射成型制成的 也可采用热挤冷压成型制得 我国从70年代才开发应用塑料周转箱 起步较晚 近年来我国塑料周转箱有了较大的发展 品种已达数十种 其中以啤酒箱 饮料箱 食品箱 蔬菜水果箱为主 并已制定了相应的国家标准 这些塑料周转箱大多无顶盖 不能折叠 装瓶用的周转箱内有固定格档 而其它塑料周转箱目前尚无国标 部标 现有塑料周转箱按外形结构主要有以下

14、三类 整体梯形系列 孔格型 平板型 互换凹凸槽型 整体直形系列 孔格型 平板型 加盖密封型 滑轮型 折叠系列 双折直形 塑料周转箱体轻 外形美观 强度高 耐用性好 耐腐蚀 易清洗 运输方便 堆垛安全 对内装物的保护性较木箱好 其尺寸精度高 适于在自动生产线上使用 目前在许多方面已取代了传统的木制周转箱 21 2 塑料瓶 桶 塑料瓶是广泛使用的销售包装容器 一般采用挤出中空吹塑法和拉伸吹塑法生产 使用的原料主要有PE PP PVC PET DC PC NY等 塑料瓶的容量从几十毫升至几升有多种规格 塑料瓶一般具有体轻 不易破碎 强度较高 化学稳定性好 易于印刷装潢 造型多样等优点 但其阻隔性 耐

15、热性和抗静电性等较玻璃瓶差 塑料瓶广泛用于食品 饮料 化学药品 化妆品 医药品 油类 燃料等液状 浆状以及固体产品的包装 塑料桶主要采用挤出中空吹塑法和旋转成型生产 其原料主要有HDPE 改性PP PE和EVA的混合料以及PVC树脂等 塑料桶的外形有圆形 方形 椭圆形和不规则形状等 其容量从几升到几百升已形成产品系列 5L 10L 20L 25L 35L 45L 50L 100L 200L等 大的也有几千升甚至一万升以上的 塑料桶具有重量轻 不易破碎 耐腐蚀等优点 可代替部分金属桶 木桶 陶瓷罐 玻璃罐等用于化工产品 油类及盐渍食品的包装 也可用于含碳酸气饮料 低度酒类 牛奶等液体食品的包装

16、22 还有一种软塑折叠桶 它是由改性PE或PE与EVA的混合料采用挤出中空吹塑制成的薄壁方形桶 其容量为5L 25L 它不能单独作为运输包装容器使用 通常是与瓦楞纸箱配套使用 软塑折叠桶在灌装物品之前能压扁折叠 可节省贮存空间和运输费用 可用于液体饮料 淹渍食品 酱类等物品的包装 近年来又发展了铁塑复合桶 其内胆用PE塑料制成 不易渗漏 能耐腐蚀 外壳用钢板制成 具有较好的机械强度 这种铁塑复合桶兼有全塑桶和全铁桶的优点 是液体产品运输包装容器的发展方向 23 3 其它塑料包装容器 1 薄壁塑料包装容器薄壁塑料包装容器主要是指塑料盘 杯 盒 碗 半壳状等一次性使用的销售包装容器 它主要采用片材热成型生产 也可采用注射成型制得 热成型所用的原料主要有硬质PVC片材 OPS片材 PP片材 高抗冲击型发泡聚苯乙烯片材等 这类塑料容器式样繁多 应用非常广泛 大量用于冷饮 冰淇淋 快餐食品 果脯 风味食品的包装与医药片剂的泡罩包装 以及儿童玩具 日用品的贴体包装等 24 2 塑料软管 塑料软管是由挤出型管体或由多层复合材料卷制成管体 再注射成型管头而成 软管经上盖 灌装 封合尾部即成为软管包装