(PPT-1)第4章_塑料包装材料及其包装容器精编版

《(PPT-1)第4章_塑料包装材料及其包装容器精编版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(PPT-1)第4章_塑料包装材料及其包装容器精编版（97页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第3章 塑料包装材料及其包装容器,主要内容 1. 塑料的基本概念、组成及主要包装性能 2. 食品包装常用塑料树脂 3. 常用食品包装塑料薄膜 4. 塑料包装容器及制品 5. 塑料包装材料的选用,1,塑料用作包装材料是现代包装技术发展的重要标志。 塑料及其复合包装材料因原材料来源丰富、成本低廉、性能优良、流通使用方便，成为近40年来世界上发展最快、用量巨大的包装材料。,第一节： 塑料的组成、分类和主要包装性能指标,2,优点： 具有许多优良的物理性能（强度、弹性、耐折、阻隔性等），化学稳定性好，质轻，易加工成型等。 致命缺陷： 某些塑料材料存在着卫生安全方面问题； 塑料包装废弃物对环境污染的问题。

2、,3,塑料是以一种高分子聚合物-树脂为基本成分，在加入一些用来改善性能的各种添加剂制成的高分子材料。 其中树脂是最主要的组分，也是决定塑料类型、性能和用途的根本因素。 塑料=树脂+添加剂,一、塑料的组成,4,树脂在塑料中约占40100%。目前塑料中所用树脂基本上是人工合成的高分子聚合物。,（一）聚合物树脂,按合成方法可分为: 1、加聚树脂：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂等; 2、缩聚树脂：酚醛、环氧、氨基酸酯等。,5,1、填充剂： 弥补树脂某些性能的不足，以改善塑料的使用性能。用量一般为2050%。 2、增塑剂： 提高树脂可塑性和柔软性的添加剂。 3、稳定剂： 是为提高树脂的抗老化性能。,二、塑

3、料中常用的添加剂,6,4、润滑剂： 塑料制品成型加工时易脱模，同时使制品表面光亮美观。 5、固化剂： 用于热固性塑料，使其耐热、坚硬。 6、其他添加剂： 发泡剂、抗静电剂、着色剂、阻燃剂等。,7,热塑性塑料主要是加聚树脂为基料，加入少量添加剂而构成。 优点： 受热易软化，冷却即变硬，加热冷却可重复多次，其基本性能不变。成型加工简单，包装性能良好，废料可回收再成型； 缺点： 刚硬性低，耐热性不高。,二、塑料的分类,（一）热塑性塑料（thermoplastic),8,热固性塑料主要以缩聚树脂为基料，在加入填料、固化剂及其他添加剂而构成。在一定温度下经一定时间固化，再次受热，只能分解，不能软化，因此

4、不能反复塑制成型。 优点： 耐热性好、刚硬、不熔等 缺点： 较脆且不能反复成型。,（二）热固性塑料(thermosetting plastic),9,三、塑料材料主要包装性能指标,（一）主要保护性能及其指标,1. 阻透性 2. 机械力学性能 3. 稳定性,10,1、阻透性：,主要包括对水分、水蒸气、气体、光线的阻隔性能。 指标： （1）透气度(Qg)与透气系数(Pg) （2）透湿度(Qv)与透湿系数(Pv) （3）透水度(Qw)与透水系数(Pw) （4）透光度(T),11,在外力作用下的材料表现出抵抗外力而不发生变形和破坏的性能。 （1）刚性： 材料具有抵抗外力作用而不发生 弹性变形的性能称为

5、刚性。 （2）抗张强度、抗压强度、抗弯强度： 材料在拉、压、弯力缓慢作用下不破坏时，单位受力截面所能承受的最大力分别为材料的抗张、抗压、抗弯强度。,2、机械性能：,12,（3）爆破强度： 使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。 （4）撕裂强度： 材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。 （5）戳刺强度： 材料被尖锐物刺破所需的最小力。,13,材料抵抗环境因素（温度、介质、光等）的影响而保持其原有性能的能力。 主要包括: （1）耐高低温性: 温度升高，塑料材料的强度刚性明显降低，（耐高温性能用温度为指标来表示）。 温度降低，会使塑料的塑性和韧性下降而变脆（耐低温性用脆化温度表示）。,3、稳定性,14,（2

6、）耐化学性 指塑料在化学介质中的耐受程度，主要是塑料在介质中经一定时间后的质量、体积、强度、色泽等的变化情况。 （3）抗老化性 指塑料在加工、贮存、使用过程中受到光、热、氧、水、生物等外界因素作用下，保持其化学结构和原有性能而不破坏的能力。,3、稳定性,15,1、无毒性 塑料由于其成分组成、材料制造、成型加工以及与之相接触的食品之间的相互关系等原因，存在着有毒物的溶出和对食品的污染问题。 2、抗生物侵入性 （1）虫害侵害率 （2）虫害入侵率,（二） 卫生安全性,16,1、包装制品成型加工性 表示其成型性好坏的主要指标： （1）熔融指数（MI） （2）成型温度及温度范围 （3）成型压力（MPa）

7、 （4）塑料热成型时的流动性 （5）成型收缩力,（三）加工工艺性及主要性能指标,17,2、包装操作工艺性 （1）机械性能 包装强度、刚性等； （2）热封性能 包括热封温度、封合压力、热封强度等。 3、印刷适应性 印刷油墨与塑料的相容性，印刷精度、清晰度，印刷层耐磨性等。,18,第二节： 食品包装常用的塑料树脂,19,一、聚乙烯（PE） 聚乙烯树脂是由乙烯单体经加成聚合而成的高分子化合物，无毒，外观呈乳白色蜡状固体. 聚乙烯塑料由PE树脂加入少量的润滑剂和抗氧化剂等添加剂构成。,20,1PE的包装性能 阻隔性：阻水阻湿性好，但有一定的透气性； 化学稳定性：具有良好化学稳定性，常温下与一般酸碱不起

8、作用，但耐油性稍差； 机械力学性能：有一定的机械抗拉和抗撕裂强度，柔韧性好； 温度适应性：耐低温性好，但耐高温性能差； 加工性：易加工成型，热封性好，但印刷性能较差； 卫生安全性：卫生安全性好。,21,2聚乙烯的主要品种、性能特点及应用 （1）低密度聚乙烯（LDPE） 具有分支较多的线型大分子结构，结晶度较低，密度也低（0.910.94 g/cm3）。 特点：阻隔性差，机械强度也低，但延伸性、抗撕裂性和耐冲击性好，透明度较高，加工性和热封性好，柔软性好，耐低温。 用途：制成薄膜，用于干制品的防潮包装和冷冻食品的包装，蔬菜的保鲜包装，复合材料的热封层，热收缩包装。,22,（2）高密度聚乙烯（HD

9、PE） 大分子呈直链线型结构，分子结合紧密，结晶度高达8595%，密度为0.940.96g/cm3。 特点：具有较高的机械强度、硬度和优良的耐热性能。其耐溶剂性、阻气、阻湿性均优于LDPE。但柔韧性、透明性、热成型加工性能有所下降。 用途：薄膜包装食品，复合膜的热封层，较高温度杀菌食品的包装。,23,（3）线型低密度聚乙烯（LLDPE） 大分子支链长度和数量介于LDPE和HDPE之间。 特点：具有比LDPE优的强度性能，抗拉强度提高了50%，而柔韧性比HDPE好，加工性能也较好。,24,大分子侧基-CH3。无极性。 密度为0.900.919/cm3。 是目前最轻的食品包装用塑料材料。,二、聚丙

10、烯（PP）,25,1PP的主要包装特性 阻隔性：阻隔性优于PE，但仍然较差 ； 化学稳定性：化学稳定性优良，在一定的温度范围内对酸碱盐及许多溶剂等有稳定性 ； 机械力学性能：机械性能较好，具有强度、硬度和刚性均高于PE ； 温度适应性：耐热性好，但耐低温性较差 ； 加工性：透明度高，光泽度好，成型加工性能良好，热封性较好，但比PE差，印刷性差； 卫生安全性：卫生安全，符合食品包装要求 。,26,2应用 PP主要制成薄膜应用，可制成热收缩膜进行热收缩包装；也可制成透明的其他包装容器（如瓶），在食品包装上用途广泛。,27,大分子主链上带有苯环侧基，结构不规整、不易结晶，柔顺性很低。 因此，PS是线

11、型、无定型、弱极性高分子化合物。,三、聚苯乙烯（PS）,28,特点： PS透明度高，有很好的光泽。 质地坚硬，脆性大，耐冲击性差。 成型加工性好，易着色和表面印刷， 无毒、无味，卫生安全性好，可用于食品包装，但PS树脂中残留单体苯乙烯等物质有低毒，单体残留量应在1%以下。 可制成薄膜、瓶和泡沫塑料。,29,四、K-树脂 K-树脂是以苯乙烯、丁二烯为单体，以烷基锂为引发剂，采用阴离子溶液聚合技术合成的一种嵌段共聚物。 是一种具有良好抗冲击性能的聚苯乙烯类透明树脂。 高透明性和耐冲击性，被用于制造各种包装容器，如盒、杯、罐等。 K-树脂无毒，可与食品直接接触，经-射线辐照后其物理性能不受影响，在食

12、品包装尤其是辐照食品包装应用前景看好。,30,五、聚氯乙烯（PVC） 聚氯乙烯塑料以聚氯乙烯树脂为主体，加入增塑剂稳定剂等添加剂混合组成，大分子中C-Cl键有较强极性，大分子间结合力强，柔顺性差且不易结晶。,31,性能特点：透明度高，对氧气的阻隔性好；机械性能较好，化学稳定性好，着色性、印刷性也较好。应用非常广泛。PVC存在着卫生安全性问题，限制了其在食品包装上的应用。 安全性：单体残留；铅盐、铬盐等较强毒性的稳定剂；邻苯二甲酸二辛酯增塑剂。,32,六、聚偏二氯乙烯（PVDC） 由偏二氯乙烯以过氧化物或偶氮化合物为引发剂经自由基聚合制备。,33,性能特点：软化温度高，接近其分解温度，在热、紫外

13、线等作用下易分解，与一般增塑剂相容性差，加热成型困难。 包装特性： 阻隔性很高，且受环境温度影响较小，耐高温性能良好，适用于高温杀菌和低温冷藏； 化学稳定性很好，不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀； 透明性、光泽性良好； 热封性能较差，薄膜封口强度低，一般要采用高频或脉冲热封合，也可采用铝丝结扎封口； 加工成型困难。,34,七、聚酰胺（PA）（俗称尼龙） 性能特点： 阻气性优良，分子极性较强，是一种典型的亲水性聚合物，阻湿性差，吸水性强，且随吸水量的增加而溶胀，其阻气阻湿性能显著下降。 化学稳定性良好 抗拉强度较大，但随着吸湿量的增多而使强度降低 耐高低温性能优良，正常使用温度范围在-60130

14、，短时耐200,35,成型加工性能较好，但热封性不良（180190），一般用于复合材料。 卫生安全性好。大量用于食品的包装，与PE、CPP等复合，提高防潮和热封性能，可用于肉类制品的高温蒸煮包装和深度冷冻包装。,36,八、聚乙烯醇（PVA） 阻气性优良，分子极性较强，是一种典型的亲水性聚合物，阻湿性差，吸水性强，且随吸水量的增加而溶胀，其阻气阻湿性能显著下降。 化学稳定性良好，透明度、光泽性和印刷性良好 机械性能良好，强度较高，但随着吸湿量的增多而使强度降低 耐高温性能优良，耐低温性能较差,卫生安全性好。可直接用于包装含油食品和风味食品，吸湿性强，不能用于防潮包装，可与其他材料复合使用。,37

15、,九、聚酯（PET） PET是聚对苯二甲酸乙二酯的简称，俗称涤纶。PET用于食品的包装有多种优良包装特性：,38,优良的阻气、阻湿、阻油等高阻隔性； 化学稳定性好； 具有极高的强度性能，具有良好的抗拉、抗冲击强度，耐磨、耐折叠； 优良的温度适应性（120下能长期使用，可耐-70低温）； 印刷性能较好； 卫生安全性好。 应用：包装含油及肉类制品；通过定向拉伸，用作食品的收缩包装；以PET为基材的复合膜可用于蒸煮食品包装、冷冻食品包装；目前大量用于饮料包装瓶。,39,十、聚碳酸酯（PC） 是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。 有很好的

16、透明性和机械性能，尤其是低温抗冲击性能，是一种非常优良的包装材料，但因价格贵而限制它的广泛应用。 包装上注塑成盆、盒，吹塑成瓶、罐等各种韧性高、透明性好、耐热又耐寒的产品，用途较广。,40,十一、乙烯和乙烯醇共聚物（EVOH） 乙烯醇改善了乙烯的阻气性，而乙烯则改善了乙烯醇的加工性和阻湿性。 性能特点： 对氧气、二氧化碳、氮气等气体的高阻隔性，及优异的保香阻异味性能，由于主链上有羟基而具有亲水性，吸水后会影响其高阻隔性能，可将EVOH夹在聚烯烃中间充分体现其高阻隔性能。耐油和耐有机溶剂。 高性能包装新材料，用于有高阻隔性要求的包装上，如真空、充气或脱氧包装等。,41,十二、可降解塑料 高分子聚合物树脂在包装上的应用，改变了食品作为商品的加工流通、销售和消费方式，促进了食品工业及包装工业的发展，但也带来了严重的环境污染问题。 环境可降解塑料：在特定环境条件下，其化学结构发生明显变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。,42,国际上关于环境可降解塑料的含义可归纳为三个