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1、提提纲纲11塑料的根本概念、组成及主要包装性能塑料的根本概念、组成及主要包装性能高分子聚合物的组成高分子聚合物的组成单个大分子的结构单个大分子的结构多个大分子的结合和聚集态多个大分子的结合和聚集态物态及相应的性物态及相应的性能能 塑料的组成塑料的组成( (树脂和添加剂树脂和添加剂) )22食品包装常用的塑料树脂食品包装常用的塑料树脂常用的塑料树脂的性能、使用。重点是环境可降解塑料常用的塑料树脂的性能、使用。重点是环境可降解塑料33软塑料包装材料软塑料包装材料 常用的食品包装用塑料薄膜常用的食品包装用塑料薄膜复合包装材料复合包装材料( (材料要求和复合工艺材料要求和复合工艺) )44塑料包装容器
2、及制品塑料包装容器及制品( (常用制品常用制品) )55食品用塑料包装材料的选用食品用塑料包装材料的选用卫生平安性、阻透性、异臭成分卫生平安性、阻透性、异臭成分11塑料的根本概念、组成及主要包装性能塑料的根本概念、组成及主要包装性能 塑塑料料是是一一种种高高分分子子聚聚合合物物树树脂脂为为根根本本成成分分，再再参参加加一一些些改改善善其其性性能能的的各各种种添添加加剂剂制制成成的高分子材料。的高分子材料。 一、一、 高分子聚合物塑料的根本知识高分子聚合物塑料的根本知识( (一高分子聚合物的根本概念一高分子聚合物的根本概念 高高分分子子是是指指它它的的分分子子量量在在104104106106以以
3、上上的的大大分分子子物物质质，所所含含的的原原子子数数可可以以高高达达几几百万个。百万个。虽虽然然它它分分子子量量很很大大，但但它它的的化化学学组组成成却却必必不不复复杂杂，它它往往往往是是由由一一种种或或几几种种简简单单的的化合物单体以某种形式重复而形成聚合体。化合物单体以某种形式重复而形成聚合体。链节：高分子聚合物大分子是由一些根本的单元结构重链节：高分子聚合物大分子是由一些根本的单元结构重复连接而成的，该单元结构称为链节。复连接而成的，该单元结构称为链节。聚合度：大分子重复链节的数目。聚合度：大分子重复链节的数目。如果链节的分子量和聚合度，可知大分子的分子量。如果链节的分子量和聚合度，可
4、知大分子的分子量。M=mnM=mnMM大分子的分子量大分子的分子量mm链节的分子量链节的分子量nn大分子的聚合度大分子的聚合度注：同一种高分子聚合物中，各分子所含链节的数目是不注：同一种高分子聚合物中，各分子所含链节的数目是不同的同的因此高分子聚合物的聚合度和分子量是指其平均聚合度和平均分子量。因此高分子聚合物的聚合度和分子量是指其平均聚合度和平均分子量。 二二) ) 结构和构象结构和构象 ( (单个大分子单个大分子) )11原子间作用力：组成高分子聚合物的大分子是原子在原子间作用力：组成高分子聚合物的大分子是原子在共价键的作用下连接而成的。共价键的作用下连接而成的。这种共价键所形成的结合力较
5、强，称为主价力。这种共价键所形成的结合力较强，称为主价力。22分类分类高分子聚合物长链分子可以按高分子聚合物长链分子可以按几何形状几何形状分为两种。分为两种。线型大分子：由许多链节形成一个长链，长链上可以有线型大分子：由许多链节形成一个长链，长链上可以有支链，长链之间靠物理吸引，相互结合。支链，长链之间靠物理吸引，相互结合。 体型大分子：大分子链之间以强的化学键相互交联，形体型大分子：大分子链之间以强的化学键相互交联，形 成立体的网状结构。成立体的网状结构。 Page50Page50表表3-13-1高分子聚合物与低分子化合物之间还有一个重要的区别：高分子聚合物与低分子化合物之间还有一个重要的区
6、别： 高分子聚合物有特殊的构象高分子聚合物有特殊的构象: :同分异构体同分异构体高分子聚合物大分子链中的单键可以绕着它邻近的键按一定的键角作旋转运动，它是一种高分子聚合物大分子链中的单键可以绕着它邻近的键按一定的键角作旋转运动，它是一种热运动，运动速度很高，细长的大分子时而收缩，时而舒张热运动，运动速度很高，细长的大分子时而收缩，时而舒张. .这种大分子构象的瞬息变化使大分子具有很好的柔顺性这种大分子构象的瞬息变化使大分子具有很好的柔顺性在宏观方面外表出很好的柔韧性和弹性。在宏观方面外表出很好的柔韧性和弹性。( (三三) ) 高分子聚合物大分子间的结合及聚集态高分子聚合物大分子间的结合及聚集态
7、 11大分子间作用力：是靠大分子间作用力：是靠范德华力和氢键范德华力和氢键结合而构成物体结合而构成物体这两种结合力在这里称为次级键。这两种结合力在这里称为次级键。注注：单单个个的的次次级级键键力力与与其其主主键键力力相相比比很很小小，只只相相当当于于它它1%1%10%10%，但链很长，次级键的总和力要远远超过主价键力。，但链很长，次级键的总和力要远远超过主价键力。对于一个化合物来讲，聚合度越大，分子的结合力越大，相互结合的越紧密。对于一个化合物来讲，聚合度越大，分子的结合力越大，相互结合的越紧密。高分子聚合物比低分子的有高得多的强度和化学稳定性高分子聚合物比低分子的有高得多的强度和化学稳定性2
8、2大分子聚集结构对高分子聚合物的性能的影响大分子聚集结构对高分子聚合物的性能的影响 分类：分类：依照大分子的聚集态的分子排列是否有序而分为二类依照大分子的聚集态的分子排列是否有序而分为二类无定型聚合物：大分子在空间以杂乱无序的形式聚集无定型聚合物：大分子在空间以杂乱无序的形式聚集而构成聚合物。而构成聚合物。结晶型聚合物：大分子有规那么地排列而构成聚合物。结晶型聚合物：大分子有规那么地排列而构成聚合物。注：结晶型聚合物内的大分子并非全都规那么地排列，只有局部区注：结晶型聚合物内的大分子并非全都规那么地排列，只有局部区域域规那么地排列，该区域那么为晶区规那么地排列，该区域那么为晶区 。 聚合物的结
9、晶度聚合物的结晶度: :晶区的重量与聚合物的总体重量百分比晶区的重量与聚合物的总体重量百分比结晶度高结晶度高:聚合物的强度、硬度、熔点、化学稳定性聚合物的强度、硬度、熔点、化学稳定性阻透性升高。阻透性升高。聚合物的弹性、塑性、冲击强度降低。聚合物的弹性、塑性、冲击强度降低。在工厂中，可以通过外力拉伸使高分子聚合物沿在工厂中，可以通过外力拉伸使高分子聚合物沿着拉伸方向定向排列而提高聚合物的结晶度，从着拉伸方向定向排列而提高聚合物的结晶度，从而提高聚合物的性质。而提高聚合物的性质。 四高分子聚合物的物态及其相应性能四高分子聚合物的物态及其相应性能 高分子聚合物在不同温度下分别呈现出玻璃态、高弹态、
10、黏流态，各种物态分别具有高分子聚合物在不同温度下分别呈现出玻璃态、高弹态、黏流态，各种物态分别具有一定的特性。高分子聚合物的结构不同其物态也不同。其关系用温度形变曲线来表示。一定的特性。高分子聚合物的结构不同其物态也不同。其关系用温度形变曲线来表示。11线型无定型高分子聚合物线型无定型高分子聚合物形变曲线如形变曲线如page51page51图图3 36 6所示所示在恒定的应力下，随着温度升高，它出现三种物态。在恒定的应力下，随着温度升高，它出现三种物态。11 玻璃态玻璃态温温度度低低于于玻玻璃璃化化温温度度T Tg g, ,它它是是聚聚合合物物作作为为塑塑料料时时的的使使用用状状态态，这这时时
11、聚聚合物的形变小，而且随外力的消失而消失，呈现刚硬的固体状态。合物的形变小，而且随外力的消失而消失，呈现刚硬的固体状态。22 高弹态高弹态温温度度介介于于T Tg g和和黏黏流流温温度度T Tmm之之间间，大大分分子子的的热热运运动动加加剧剧，聚聚合合物物变变成成有极高弹性的物体，弹性变形可达原长的有极高弹性的物体，弹性变形可达原长的5 51010倍。倍。33 黏流态黏流态温温度度介介于于T Tmm和和分分解解温温度度T Td d之之间间，分分子子动动能能增增加加到到大大分分子子之之间间可可以以相相互互滑滑动动的的状状态态而而使使高高分分子子聚聚合合物物变变成成可可流流动动的的黏黏稠稠液液体体
12、。是是聚聚合合物物成型加工的物态。成型加工的物态。温温度度超超过过分分解解温温度度TdTd时时，大大分分子子共共价价键键破破坏坏而而导导致致高高分分子子聚聚合合物物的的分解。分解。2 2线型结晶高分子聚合物线型结晶高分子聚合物 它只有结晶态和黏流态，因为大分子热运动的加剧，缺乏以克服结晶区原子之间的结合它只有结晶态和黏流态，因为大分子热运动的加剧，缺乏以克服结晶区原子之间的结合力，不能成为具有极高弹性的物体。当大分子不能保持有序排列的结构时，晶区消失而呈力，不能成为具有极高弹性的物体。当大分子不能保持有序排列的结构时，晶区消失而呈现了黏流态。现了黏流态。3 3 体型高分子聚合物体型高分子聚合物
13、因为大分子的关联，使大分子束缚而不能产生相对滑动，因此没有高弹态和黏流态。因为大分子的关联，使大分子束缚而不能产生相对滑动，因此没有高弹态和黏流态。二、二、 塑料的组成和分类塑料的组成和分类 一塑料的组成一塑料的组成塑料是一种高分子聚合物树脂为根本成分，再参加一些改善其性能的各种添加剂制成塑料是一种高分子聚合物树脂为根本成分，再参加一些改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料的高分子材料 1 1聚合物的主干树脂聚合物的主干树脂树脂的种类、性质、及在塑料中所占的比例，起主要的决定作用。常用树脂分为两类树脂的种类、性质、及在塑料中所占的比例，起主要的决定作用。常用树脂分为两类 一类：加聚树脂一类：加
14、聚树脂如聚乙烯、聚丙烯、聚氯烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯等，它们构成食品包装用树脂的主体。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯等，它们构成食品包装用树脂的主体。 二类：缩聚树脂。在食品包装中较少应用。二类：缩聚树脂。在食品包装中较少应用。 (2)(2)聚合物中的添加剂聚合物中的添加剂11增塑剂增塑剂定义定义:提高树脂可塑性和柔软性的添加剂。提高树脂可塑性和柔软性的添加剂。 原理：增塑剂为一些低分子的物质，当聚合物分子原理：增塑剂为一些低分子的物质，当聚合物分子 间夹有低分子物质后，加大了分子间距，降间夹有低分子物质后，加大了分子间距，降 低其分子作用力，从而增强了大分子柔软性低其分子作用力，
15、从而增强了大分子柔软性 和相对滑移流动能力。和相对滑移流动能力。 22稳定剂稳定剂它的功能是它的功能是防止或延缓防止或延缓高分子材料的老化变质。高分子材料的老化变质。AA抗氧剂抗氧剂阻止高分子材料的氧化变质。阻止高分子材料的氧化变质。其中酚类抗氧剂因其平安无毒，不易污染而被大量应用。其中酚类抗氧剂因其平安无毒，不易污染而被大量应用。BB光稳定剂光稳定剂用于反射或吸收紫外光物质，防止塑料树脂老化用于反射或吸收紫外光物质，防止塑料树脂老化延长其使用寿命。延长其使用寿命。CC热稳定剂热稳定剂 可防止塑料在加工和使用过程中因受热而引起的降解，可防止塑料在加工和使用过程中因受热而引起的降解， 是塑料等高
16、分子材料加工中不可缺少的一类助剂。是塑料等高分子材料加工中不可缺少的一类助剂。 目前应用最多的是聚氯乙烯的热稳定剂。目前应用最多的是聚氯乙烯的热稳定剂。33填充剂填充剂功用功用: :弥补树脂的某些缺乏性能，改善塑料的使用性能弥补树脂的某些缺乏性能，改善塑料的使用性能如如:提高尺寸稳定性和硬度，同时可降低塑料本钱。提高尺寸稳定性和硬度，同时可降低塑料本钱。添加剂的具体要求：添加剂的具体要求：它与树脂有很好的它与树脂有很好的相溶性、稳定性、不相互影响相溶性、稳定性、不相互影响的特性的特性对于食品包装的塑料袋，应具有对于食品包装的塑料袋，应具有无味、无毒、无臭、不无味、无毒、无臭、不溶出溶出的特征。
17、的特征。 二塑料的分类二塑料的分类 通常按塑料须加热、冷却呈现的性质的不同，分为通常按塑料须加热、冷却呈现的性质的不同，分为热塑性塑料和热固性塑料热塑性塑料和热固性塑料 11热塑性塑料热塑性塑料以聚合树脂为基料，参加适量的添加剂而制成。以聚合树脂为基料，参加适量的添加剂而制成。在特定的温度范围能反复受热软化流动和冷却硬化成在特定的温度范围能反复受热软化流动和冷却硬化成型，其树脂化学组成及根本性能不发生变化。型，其树脂化学组成及根本性能不发生变化。 22热固性塑料热固性塑料不常用于食品，不作介绍。不常用于食品，不作介绍。 三、塑料材料的主要包装性能指标三、塑料材料的主要包装性能指标( (page
18、53)page53)22食品包装常用的塑料树脂食品包装常用的塑料树脂K K树脂树脂聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPVCpage58page58聚偏二氯乙烯聚偏二氯乙烯PVDCPVDCpage59page59聚酰胺聚酰胺PAPA通称尼龙通称尼龙Nypage60Nypage60聚乙烯醇聚乙烯醇PVAPVApage60page60聚酯聚酯PETPETpage60page60聚碳酸酯聚碳酸酯PCPCpage61page61乙烯醋酸乙烯共聚物乙烯醋酸乙烯共聚物EVAEVApage62page62乙烯乙烯醇共聚物乙烯乙烯醇共聚物EVALEVALpage62page62名称名称名称名称 聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯 高
19、压低高压低高压低高压低密度聚密度聚密度聚密度聚乙烯乙烯乙烯乙烯 低压高密度低压高密度低压高密度低压高密度聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯 线型低线型低线型低线型低密度聚密度聚密度聚密度聚乙烯乙烯乙烯乙烯 聚丙烯聚丙烯聚丙烯聚丙烯（BOPPBOPP，OPPOPP） 聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯 简写简写简写简写 PEPE LDPELDPE HDPEHDPE LLDPELLDPE PPPP PSPS特征特征特征特征 最轻的食品包最轻的食品包最轻的食品包最轻的食品包装用塑料装用塑料装用塑料装用塑料 最主要缺点是脆性最主要缺点是脆性最主要缺点是脆性最主要缺点是脆性 阻水性阻水性阻水性阻水性 好好好好 高于
20、高于高于高于LDPELDPE 水蒸气透过率水蒸气透过率水蒸气透过率水蒸气透过率与与与与HDPEHDPE相似相似相似相似 差，低于差，低于差，低于差，低于PEPE 阻气性阻气性阻气性阻气性 差差差差 差差差差 高于高于高于高于LDPELDPE 差差差差 氧气透过率也氧气透过率也氧气透过率也氧气透过率也相似相似相似相似 差差差差 机械强度机械强度机械强度机械强度 低低低低 高于高于高于高于LDPELDPE 高于高于高于高于LDPELDPE 好，高于好，高于好，高于好，高于PEPE较好的刚硬度、脆性较好的刚硬度、脆性较好的刚硬度、脆性较好的刚硬度、脆性大；耐冲击性能差大；耐冲击性能差大；耐冲击性能差
21、大；耐冲击性能差 延伸性延伸性延伸性延伸性 好好好好 好好好好 耐低温性耐低温性耐低温性耐低温性 很好很好很好很好 比比比比PEPE差差差差1717变脆变脆变脆变脆 良好良好良好良好 耐高温性耐高温性耐高温性耐高温性 差差差差 优良优良优良优良 差，为差，为差，为差，为60608080 透明度透明度透明度透明度 不高不高不高不高 较高较高较高较高 低于低于低于低于LDPELDPE 好好好好 好，高达好，高达好，高达好，高达88%88%92%92% 名称名称名称名称 聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯 高压低密度高压低密度高压低密度高压低密度聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯 低压高密度低压高密度低压高密度低压高密
22、度聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯 线型低密线型低密线型低密线型低密度聚乙烯度聚乙烯度聚乙烯度聚乙烯 聚丙烯聚丙烯聚丙烯聚丙烯（BOPPBOPP，OPPOPP） 聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯 印刷性能印刷性能印刷性能印刷性能 差，须要处差，须要处差，须要处差，须要处理理理理 差，须要处差，须要处差，须要处差，须要处理理理理 热封性热封性热封性热封性 很好很好很好很好 好好好好低于低于低于低于LDPELDPE 比比比比PEPE差差差差 柔顺性柔顺性柔顺性柔顺性 好好好好 低于低于低于低于LDPELDPE 高于高于高于高于HDPEHDPE 加工性加工性加工性加工性 好好好好 低于低于低于低于LDPEL
23、DPE较好较好较好较好 好好好好 卫生、安全卫生、安全卫生、安全卫生、安全 好好好好 高于高于高于高于PEPE 好，无毒、好，无毒、好，无毒、好，无毒、无味无味无味无味 适用范围适用范围适用范围适用范围 适应食品的适应食品的适应食品的适应食品的冷冻处理冷冻处理冷冻处理冷冻处理 主要制成膜，主要制成膜，主要制成膜，主要制成膜，用于包装要用于包装要用于包装要用于包装要求较低的食求较低的食求较低的食求较低的食品，品，品，品，防潮要防潮要防潮要防潮要求的干燥食求的干燥食求的干燥食求的干燥食品；生鲜果品；生鲜果品；生鲜果品；生鲜果蔬的保鲜包蔬的保鲜包蔬的保鲜包蔬的保鲜包装；冷冻食装；冷冻食装；冷冻食装；
24、冷冻食品的包装品的包装品的包装品的包装 与与与与LDPELDPE相相相相比，相同强比，相同强比，相同强比，相同强度下，可节度下，可节度下，可节度下，可节省原材料，省原材料，省原材料，省原材料，作为复合膜作为复合膜作为复合膜作为复合膜的热封层用的热封层用的热封层用的热封层用于高温杀菌于高温杀菌于高温杀菌于高温杀菌食品的包装食品的包装食品的包装食品的包装 主要制成主要制成主要制成主要制成膜，用于膜，用于膜，用于膜，用于包装肉类、包装肉类、包装肉类、包装肉类、冷冻食品、冷冻食品、冷冻食品、冷冻食品、和奶制品，和奶制品，和奶制品，和奶制品，阻气性差，阻气性差，阻气性差，阻气性差，不能满足不能满足不能满
25、足不能满足长时间的长时间的长时间的长时间的保持要求。保持要求。保持要求。保持要求。 薄膜经定向薄膜经定向薄膜经定向薄膜经定向拉伸处理比拉伸处理比拉伸处理比拉伸处理比CPPCPP好，包好，包好，包好，包装含油食品，装含油食品，装含油食品，装含油食品，可代替玻璃可代替玻璃可代替玻璃可代替玻璃纸包装点心、纸包装点心、纸包装点心、纸包装点心、面包，可用面包，可用面包，可用面包，可用作糖果、点作糖果、点作糖果、点作糖果、点心的扭结包心的扭结包心的扭结包心的扭结包装制成各种装制成各种装制成各种装制成各种形式绳、带形式绳、带形式绳、带形式绳、带 制成透明的制成透明的制成透明的制成透明的食品盒、水食品盒、水食
26、品盒、水食品盒、水果盘，色泽果盘，色泽果盘，色泽果盘，色泽艳丽发泡艳丽发泡艳丽发泡艳丽发泡EPSEPS可用作保温可用作保温可用作保温可用作保温及缓冲包装及缓冲包装及缓冲包装及缓冲包装材料，如：材料，如：材料，如：材料，如：快餐盒快餐盒快餐盒快餐盒 环境可降解塑料环境可降解塑料美国材料试验协会的定义：在特定的环境条件下，其化学结构发生了明显的变化，并用标美国材料试验协会的定义：在特定的环境条件下，其化学结构发生了明显的变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。 化学上分子水平：其废弃物的化学结构发生了明显的化学上分子水平：其废弃物的化学结构发生了
27、明显的变化，最终完全降解成二氧化碳和水变化，最终完全降解成二氧化碳和水特性上材料水平：其废弃物在较短时间内，机械力学特性上材料水平：其废弃物在较短时间内，机械力学性能下降，应用功能大局部或完全丧失。性能下降，应用功能大局部或完全丧失。形态上：其废弃物在较短时间内破裂、崩碎、粉化成为对形态上：其废弃物在较短时间内破裂、崩碎、粉化成为对环境无害或易被环境消化环境无害或易被环境消化被降解的原因被降解的原因高分子材料降解的敏感性取决于高分子材料降解的敏感性取决于自身的结构自身的结构如：如：含含C CN N、C COO等杂键比含单纯等杂键比含单纯C CC C的敏感的敏感带支链的比直链的敏感带支链的比直链
28、的敏感PEPE的分子量低于的分子量低于500500时，可被微生物所降解时，可被微生物所降解在热塑性塑料中，能被微生物降解只有脂肪族聚酯及在热塑性塑料中，能被微生物降解只有脂肪族聚酯及其衍生物。其衍生物。环境可降解塑料分类环境可降解塑料分类: :11生物可降解塑料生物可降解塑料aa生物合成聚酯塑料生物合成聚酯塑料它是一种特定的塑料，用特定的细菌经过它是一种特定的塑料，用特定的细菌经过发酵发酵制成。制成。它的特点是此聚酯塑料是由生物合成的，亦能为微生物所分解。它的特点是此聚酯塑料是由生物合成的，亦能为微生物所分解。bb天然高分子材料天然高分子材料是指是指淀粉、纤维素、蛋白质、多糖淀粉、纤维素、蛋白
29、质、多糖等能被微生物所降解的物质，经适当的改性后，制成的等能被微生物所降解的物质，经适当的改性后，制成的包装材料。包装材料。研究的重点是以淀粉为主要原料。研究的重点是以淀粉为主要原料。如研究的用大豆淀粉制取包装包装材料，它最大的特点就是有很好如研究的用大豆淀粉制取包装包装材料，它最大的特点就是有很好的降解性。的降解性。 光降解塑料光降解塑料指光照作用下能降解的塑料。指光照作用下能降解的塑料。 应用：农用薄膜和饮料包装袋上应用：农用薄膜和饮料包装袋上缺点：如何确定使用的平安期及所分解的物质能否对环缺点：如何确定使用的平安期及所分解的物质能否对环境造成危害。境造成危害。如：塑料在见光如：塑料在见光
30、3030个小时后，就分解，在实际中肯定不适合商品的流通。个小时后，就分解，在实际中肯定不适合商品的流通。33软塑料包装材料软塑料包装材料定义：软塑料包装材料指的是塑料的挠性弯曲性包装材料。定义：软塑料包装材料指的是塑料的挠性弯曲性包装材料。指指单单种种塑塑料料薄薄膜膜、塑塑料料与与塑塑料料的的复复合合薄薄膜膜或或是是以以塑塑料料为为主主体体包包含含纸纸或铝箔等其他可挠性材料的复合材料。或铝箔等其他可挠性材料的复合材料。一、一、 常用食品包装用塑料薄膜常用食品包装用塑料薄膜1 1 普通塑料薄膜普通塑料薄膜是指用普通方法成型而未经拉伸处理一类薄膜。是指用普通方法成型而未经拉伸处理一类薄膜。包装性能
31、主要取决于树脂的品种。包装性能主要取决于树脂的品种。对于单一薄膜对于单一薄膜阻湿性能好：阻湿性能好：PVDCPVDC、拉伸拉伸PPPP、PEPE气体阻隔性优良：气体阻隔性优良：PVAPVA、PAPA、PEPE、PVDCPVDC、EVACEVAC耐高温性能好：耐高温性能好：CPPCPP、PAPA、PETPET、PVDCPVDC2 2 定向拉伸塑料薄膜定向拉伸塑料薄膜定义：将普通塑料薄膜在其玻璃化至熔点的某一温度条件下拉伸到原长度的几倍，然后在定义：将普通塑料薄膜在其玻璃化至熔点的某一温度条件下拉伸到原长度的几倍，然后在张紧状态下，在高于其拉伸温度而低于熔点的温度区间内某温度保持几秒进行热处理定型
32、，张紧状态下，在高于其拉伸温度而低于熔点的温度区间内某温度保持几秒进行热处理定型，最后急速冷却至室温，可制得定向拉伸薄膜。最后急速冷却至室温，可制得定向拉伸薄膜。 性能的影响因素：性能的影响因素：塑料的品种、分子量大小、结晶度、热处理的时间、温度塑料的品种、分子量大小、结晶度、热处理的时间、温度拉伸方向、拉伸程度拉伸方向、拉伸程度22拉伸程度可以影响机械力学性能、阻透性能、和耐热耐寒性能。拉伸程度可以影响机械力学性能、阻透性能、和耐热耐寒性能。注：注：11单向拉伸的薄膜拉伸方向上强度增加，而未经拉伸方向强度降低、单向拉伸的薄膜拉伸方向上强度增加，而未经拉伸方向强度降低、易破裂。易破裂。3 3
33、高阻隔性薄膜高阻隔性薄膜mm以下的薄膜在以下的薄膜在22.822.8条件下的透气度为条件下的透气度为10mL/(645cm2.24h.0.1MPa)10mL/(645cm2.24h.0.1MPa)以下。目前只有以下。目前只有EVOHEVOH、PVDCPVDC和聚丙烯腈和聚丙烯腈( (不严格的讲不严格的讲PAPA和和PETPET也可算作也可算作) )。例：例：EVOH(EVOH(乙烯乙烯醇共聚物膜乙烯乙烯醇共聚物膜) )优点：极好的阻气性，可大大提高食品的保香性和延长保优点：极好的阻气性，可大大提高食品的保香性和延长保质期。质期。它是高阻性材料中热稳定性最好的一种它是高阻性材料中热稳定性最好的一
34、种由由于于EVOHEVOH分分子子结结构构中中有有亲亲水水基基团团，易易吸吸附附水水分分而而影影响响其其高高阻阻气气性性，故故EVALEVAL一一般般用用复复合合膜的中间。膜的中间。 三、三、 复合软包装材料复合软包装材料定义：是指两层或两层以上不同品种可挠性材料，通过一定技术组合而成的定义：是指两层或两层以上不同品种可挠性材料，通过一定技术组合而成的“ “结构化多结构化多层材料，所用的复合材料有塑料薄膜、铝箔和纸等。层材料，所用的复合材料有塑料薄膜、铝箔和纸等。单单一一材材料料有有一一定定的的优优异异的的性性能能，但但不不可可防防止止的的存存在在一一定定的的缺缺点点，而而不不能能满满足足食食
35、品品包包装装的的要要求求。将将不不同同的的包包装装材材料料复复合合，使使其其拥拥有有多多种种综综合合包包装装性性能能，现现在在是是食食品品包包装装材材料料的的最最主主要要的的品品种种和和国国际际性性开开展展方向。方向。一复合软包装材料的物质性和根本要求一复合软包装材料的物质性和根本要求复合软包装材料虽然种类众多，但它性能主要取决于基材的数量和性能。复合软包装材料虽然种类众多，但它性能主要取决于基材的数量和性能。1 1复合软包装材料的特性要求复合软包装材料的特性要求11综合包装性能要好综合包装性能要好结合所有基材的优点，而克服了它们的缺点结合所有基材的优点，而克服了它们的缺点22卫生平安性好卫生
36、平安性好一般将印刷装饰层处于中间一般将印刷装饰层处于中间(2)(2)食品包装材料的结构要求食品包装材料的结构要求11内层要求直接和食品接触的层面内层要求直接和食品接触的层面无毒、无味、耐油、耐化学性能好，具有热封性无毒、无味、耐油、耐化学性能好，具有热封性和黏合性和黏合性如：如：PEPE、CPPCPP、EVAEVA22外层要求在外面的层面外层要求在外面的层面光学性能好看起来比较美观，印刷性好，耐磨耐光学性能好看起来比较美观，印刷性好，耐磨耐热，具有强度和刚性热，具有强度和刚性如：如：PAPA、PETPET、BOPPBOPP、PCPC、铝箔及纸、铝箔及纸33中间层要求中间层要求具有高阻隔性阻气、
37、阻香，防潮和遮光具有高阻隔性阻气、阻香，防潮和遮光如：铝箔和如：铝箔和PVDCPVDC复合包装材料的表示方法：复合包装材料的表示方法：例：例： 纸纸/ /PE/Al/PEPE/Al/PE 从左至右依次为外层、中间层、和内层材料从左至右依次为外层、中间层、和内层材料外层纸提供外层纸提供印刷性能印刷性能中间中间PEPE层起层起黏结作用黏结作用中间中间AlAl提供提供阻隔性和刚度阻隔性和刚度内层内层PEPE提供提供热封性能热封性能二复合的工艺方法二复合的工艺方法1 1 涂布法涂布法在一种基材外表涂上涂布剂并经枯燥或冷却后形成在一种基材外表涂上涂布剂并经枯燥或冷却后形成复合材料的加工方法。复合材料的加
38、工方法。如如: :涂布涂布PVDCPVDC主要用于提高薄膜阻隔性主要用于提高薄膜阻隔性涂布涂布PEPE是要提供良好的热封层是要提供良好的热封层2 2 共挤法共挤法用两台或两台以上的挤出机，分别将加热熔融的异用两台或两台以上的挤出机，分别将加热熔融的异色或异种塑料从一个模孔中挤出成膜的工艺方法。色或异种塑料从一个模孔中挤出成膜的工艺方法。 主要用于材料相近或相同的多层组合共挤。主要用于材料相近或相同的多层组合共挤。 3 3 层合法层合法定义：用黏合剂把两层或两层以上的基材黏合在一定义：用黏合剂把两层或两层以上的基材黏合在一起而形成复合材料的一种工艺方法。起而形成复合材料的一种工艺方法。适用适用:
39、某些无法用于挤出复合工艺加工的复合材料某些无法用于挤出复合工艺加工的复合材料关键：选择适宜的黏合材料和黏结剂。关键：选择适宜的黏合材料和黏结剂。例：高温蒸煮袋用复合膜例：高温蒸煮袋用复合膜分类：分类：按所能到达的温度：按所能到达的温度：高温高温12112130min30min和超高温和超高温(135(13530min)30min)按结构：按结构： 分透明袋和不透明袋分透明袋和不透明袋 复合膜的一般结构复合膜的一般结构: : 外层一般用外层一般用PETPET或或PAPA，内层用，内层用CPPCPP假设用假设用PEPE，仅能承受，仅能承受110110以下的高温以下的高温 中间层如果是透明的，用中间
40、层如果是透明的，用PVDCPVDC或或PVAPVA特点是传热较慢，适合内容物特点是传热较慢，适合内容物300300g g以下的小型蒸煮袋以下的小型蒸煮袋中间层如果是不透明的，用铝箔中间层如果是不透明的，用铝箔特点是快，内容物可超过特点是快，内容物可超过500500g.g.44塑料包装容器及制品塑料包装容器及制品 塑料通过各种加工手段，可制成具有各种性能和开头的包装容器及制品，其中塑料瓶已塑料通过各种加工手段，可制成具有各种性能和开头的包装容器及制品，其中塑料瓶已成为最主要的液体食品包装容器，大有取代普通玻璃瓶的趋势。成为最主要的液体食品包装容器，大有取代普通玻璃瓶的趋势。 开展方向：提高瓶子的
41、阻隔性，采用更高阻隔性树脂和开展方向：提高瓶子的阻隔性，采用更高阻隔性树脂和共挤复合、共挤复合、 瓶体的轻量化和高速化生产瓶体的轻量化和高速化生产如如：通通过过提提高高拉拉伸伸倍倍率率，在在提提高高强强体体强强度度和和气气密密性性的的同同时时，降降低低了了瓶瓶体体的的重重量量，节节省省原原材材料和本钱。料和本钱。 Page78Page78表表3-153-15种类种类种类种类性能特点性能特点性能特点性能特点 成型方法成型方法成型方法成型方法HDPEHDPE加工简单容易，成本低，耐化学腐蚀性好，低温抗冲击加工简单容易，成本低，耐化学腐蚀性好，低温抗冲击加工简单容易，成本低，耐化学腐蚀性好，低温抗冲
42、击加工简单容易，成本低，耐化学腐蚀性好，低温抗冲击强度好，水蒸气的阻隔性好，气体透过率高，不适合高强度好，水蒸气的阻隔性好，气体透过率高，不适合高强度好，水蒸气的阻隔性好，气体透过率高，不适合高强度好，水蒸气的阻隔性好，气体透过率高，不适合高温充填和消毒，气体的阻隔性差。温充填和消毒，气体的阻隔性差。温充填和消毒，气体的阻隔性差。温充填和消毒，气体的阻隔性差。挤挤挤挤- -吹法吹法吹法吹法注注注注- -吹法吹法吹法吹法LDPELDPE具有挠性，耐冲击，水蒸气的阻隔性好，加工性好，价具有挠性，耐冲击，水蒸气的阻隔性好，加工性好，价具有挠性，耐冲击，水蒸气的阻隔性好，加工性好，价具有挠性，耐冲击，
43、水蒸气的阻隔性好，加工性好，价格低，但阻气性差，高温下会开裂。格低，但阻气性差，高温下会开裂。格低，但阻气性差，高温下会开裂。格低，但阻气性差，高温下会开裂。挤挤挤挤- -吹法吹法吹法吹法吹吹吹吹- -吹法吹法吹法吹法PVCPVC耐冲击强度高，氧气的透过率低，水蒸气的透过率中等，耐冲击强度高，氧气的透过率低，水蒸气的透过率中等，耐冲击强度高，氧气的透过率低，水蒸气的透过率中等，耐冲击强度高，氧气的透过率低，水蒸气的透过率中等，透明度好，制品变形的温度低，不宜在高温条件下使用，透明度好，制品变形的温度低，不宜在高温条件下使用，透明度好，制品变形的温度低，不宜在高温条件下使用，透明度好，制品变形的
44、温度低，不宜在高温条件下使用，加工性较差。加工性较差。加工性较差。加工性较差。挤挤挤挤- -吹法吹法吹法吹法吹吹吹吹- -吹法吹法吹法吹法挤挤挤挤- -拉拉拉拉- -吹法吹法吹法吹法PPPP重量轻，熔点高，可消毒处理，耐化学性好，耐冲击，重量轻，熔点高，可消毒处理，耐化学性好，耐冲击，重量轻，熔点高，可消毒处理，耐化学性好，耐冲击，重量轻，熔点高，可消毒处理，耐化学性好，耐冲击，透明，水蒸气透过率低，而渗透率高，阻气性差，具有透明，水蒸气透过率低，而渗透率高，阻气性差，具有透明，水蒸气透过率低，而渗透率高，阻气性差，具有透明，水蒸气透过率低，而渗透率高，阻气性差，具有低温脆性低温脆性低温脆性低
45、温脆性注注注注- -吹法吹法吹法吹法 注注注注- -拉拉拉拉- -吹吹吹吹法法法法PETPET抗拉强度高，耐冲击，透明，水蒸气、氧气、二氧化碳抗拉强度高，耐冲击，透明，水蒸气、氧气、二氧化碳抗拉强度高，耐冲击，透明，水蒸气、氧气、二氧化碳抗拉强度高，耐冲击，透明，水蒸气、氧气、二氧化碳的透过率低，酒精透过率低，耐油性好，但需要有专用的透过率低，酒精透过率低，耐油性好，但需要有专用的透过率低，酒精透过率低，耐油性好，但需要有专用的透过率低，酒精透过率低，耐油性好，但需要有专用设备加工，不能加工成有机容器，且价格较高。设备加工，不能加工成有机容器，且价格较高。设备加工，不能加工成有机容器，且价格较
46、高。设备加工，不能加工成有机容器，且价格较高。注注注注- -吹法吹法吹法吹法 注注注注- -拉拉拉拉- -吹吹吹吹法法法法55食品塑料包装材料的选用食品塑料包装材料的选用选用塑料包装材料时应注意的问题选用塑料包装材料时应注意的问题 一、卫生平安性一、卫生平安性树脂本身的毒性树脂本身的毒性所使用的添加剂有毒或超过规定量所使用的添加剂有毒或超过规定量(一一)塑料树脂的卫生平安性塑料树脂的卫生平安性大多数树脂是无毒的，但它们的单体分子却大多大多数树脂是无毒的，但它们的单体分子却大多有毒性。有毒性。如：如：PVCPVC和和PVDCPVDC的单体有明显的致突变性的单体有明显的致突变性聚苯乙烯树脂中苯乙烯
47、单体对肝细胞有聚苯乙烯树脂中苯乙烯单体对肝细胞有破坏作用破坏作用丙烯腈单体是强致癌物质丙烯腈单体是强致癌物质二、二、 塑料包装材料的阻透性塑料包装材料的阻透性阻阻透透性性是是食食品品包包装装材材料料最最主主要要的的特特性性。因因为为包包装装材材料料对对内内容容物物的的保保护性主要取决于对空气、氧、水蒸气的阻透性。护性主要取决于对空气、氧、水蒸气的阻透性。影响透过性的因素：影响透过性的因素：内部：塑料本身的成分、大分子的结构和分子聚集的内部：塑料本身的成分、大分子的结构和分子聚集的状态、受温湿度的影响状态、受温湿度的影响外部：能透过物质分子的大小和性质、及二者的亲外部：能透过物质分子的大小和性质
48、、及二者的亲和性和性一一 阻气性和聚合分子结构的关系阻气性和聚合分子结构的关系 聚合物树脂分子的极性大、结晶度高、分子定向的排列的程度大，可使分子紧密结合，聚合物树脂分子的极性大、结晶度高、分子定向的排列的程度大，可使分子紧密结合，而提高其阻气性。而提高其阻气性。 而常用的拉伸处理，可使结晶度和分子的定向排列程度而常用的拉伸处理，可使结晶度和分子的定向排列程度 增大。增大。常用塑料树脂的阻气性能：常用塑料树脂的阻气性能：原那么：分子极性越大，阻气性越大原那么：分子极性越大，阻气性越大排序：排序：PET;PVAPA,PACPSPE,PPPET;PVAPA,PACPSPE,PP(二二) )水蒸气的
49、透过性和树脂分子的结构关系水蒸气的透过性和树脂分子的结构关系这主要取决于水蒸气与树脂分子的亲和性这主要取决于水蒸气与树脂分子的亲和性亲水性树脂：如亲水性树脂：如PVAPVA和和PAPA可以吸收水分可以吸收水分吸吸收收水水分分既既可可以以对对聚聚合合物物起起增增塑塑作作用用，又又使使水水蒸蒸气气在在材材料料中中容容易易扩扩散散，使使薄薄膜膜发发生生溶溶胀胀现现象象。而而且且随随着着湿湿度度的的改改变变，阻阻透透性性还还会会发发生生变化。变化。非亲水性树脂：透湿性不受环境湿度的影响。非亲水性树脂：透湿性不受环境湿度的影响。结论：结论：非亲水性树脂比亲水性树脂的阻湿性要好非亲水性树脂比亲水性树脂的阻
50、湿性要好( (三三) )温度对塑料包装材料阻透性的的影响温度对塑料包装材料阻透性的的影响温度一般对聚合物树脂的分子结构有影响，但也随温度一般对聚合物树脂的分子结构有影响，但也随材料的不同而不同材料的不同而不同如：如：PVDCPVDC受温度的影响变化小，铝箔那么更小受温度的影响变化小，铝箔那么更小规律：温度升高，阻透性能下降规律：温度升高，阻透性能下降 原因：温度升高，使聚合物的结晶度、排列取向原因：温度升高，使聚合物的结晶度、排列取向度降低，分子间距拉大，密度降低。度降低，分子间距拉大，密度降低。 三、三、 塑料包装材料的异臭成分塑料包装材料的异臭成分 产生异臭的因素产生异臭的因素11塑料制造过程中未反响物和副产物等产生的异味塑料制造过程中未反响物和副产物等产生的异味22塑料热分解或氧化生成物产生的异味塑料热分解或氧化生成物产生的异味如果塑料的软化湿度接近于热分解温度，在加工过程中受热，如果塑料的软化湿度接近于热分解温度，在加工过程中受热，会产生热分解而产生异臭，所以在加工过程中应把湿度控制会产生热分解而产生异臭，所以在加工过程中应把湿度控制在适当的范围内。在适当的范围内。33添加剂的挥发、溶出及分解而产生异臭添加剂的挥发、溶出及分解而产生异臭44印刷油墨和辐照所产生的异臭印刷油墨和辐照所产生的异臭
