塑膠材料在包裝工業(yè)中的具體應(yīng)用

塑膠材料在包裝工業(yè)中的具體應(yīng)用

編寫(xiě)：建生化工工程部日期：2012-12-20

修正：2012-12-24

★內(nèi)部培訓(xùn)資料，版權(quán)歸建生化工有限公司所有,未經(jīng)允許,不得翻制內(nèi)部使用，不可外泄！內(nèi)容大綱一、塑料包裝材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位二、塑料包裝材料的主要品種三、塑料包裝材料的主要形態(tài)/應(yīng)用/加工方法四、塑料包裝材料與其他包裝材料間的竟?fàn)幬?、塑料包裝材料的發(fā)展趨勢(shì)一、塑料包裝材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位塑料包裝材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位塑膠材料在包裝領(lǐng)域用量占塑料制品總量的30%。塑料包裝材料已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)玻璃，金屬，木材等傳統(tǒng)的包裝材料，僅次于紙制品而居第二位。發(fā)展速度，塑料包裝材料業(yè)已超過(guò)其他各種包裝材料而居首位。二、塑料包裝材料的主要品種及要求包裝材料的主要特性與要求多半均為一次性使用，廢棄材料回收或者處置重點(diǎn)考慮性能要好，要能適應(yīng)保護(hù)，宣傳商品的需要由于使用量很大，因此成本要盡可能地低，目前塑料中的如PE與PP，是塑料包裝材料的首選物料生產(chǎn)規(guī)模較大，性能更佳，但價(jià)格較高的工程塑料，如熱塑性聚酯,雖然在某些性能上具有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，但由于經(jīng)濟(jì)上的原因，一般不作包裝材料用。常用于包裝材料的塑膠主要品種及性能聚乙烯及乙烯共聚物：包括HDPE、LDPE、LLDPE、乙烯、乙酸乙烯共聚物EVA等。PE優(yōu)點(diǎn)：①無(wú)毒，無(wú)臭，無(wú)味，衛(wèi)生性能可靠；②耐酸，堿，鹽及多種化學(xué)物質(zhì)，性能穩(wěn)定；③物理及力學(xué)性能均衡，防濕防潮性突出；④成型加工性能特優(yōu)，可方便地制成板材，薄膜，容器，扁絲等各種包裝用塑料制品，而且價(jià)格低廉，因此在包裝中的應(yīng)用極為廣泛。缺點(diǎn)：①阻氧性較差。HDPE/LDPE/LLDPELDPE①密度小，柔軟度高②耐化性良好，如對(duì)酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑都較穩(wěn)定③機(jī)械強(qiáng)度不高、耐熱性不高④耐低溫性很好，能在-60℃---80℃下工作。⑤抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、粘附性、印刷性較差，需經(jīng)過(guò)表面處理改善其性能.HDPE①聚乙烯中力學(xué)強(qiáng)度最好的品種；②對(duì)水蒸氣的阻隔能力是各種塑料中最好的一種；③在幾種聚乙烯中，它是柔軟性和透明性最差的品種，當(dāng)需要柔軟及透明性佳的制品時(shí)，則應(yīng)選用LDPE.④具有較高的耐溫、耐油性、耐蒸汽滲透性、及抗環(huán)境開(kāi)裂性。HDPE/LDPE/LLDPELLDPE①力學(xué)強(qiáng)度介于HDPE與LDPE之間，②其最大優(yōu)點(diǎn)是抗穿刺強(qiáng)度高，③抗撕裂傳播強(qiáng)度高，④耐應(yīng)力開(kāi)裂性能也十分突出；⑤熱封合性能亦優(yōu)于高密度度聚乙烯和普通低密度聚乙烯，因此，它是薄膜用的一種良好的基材。乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA主要特性：具有良好的柔軟性，橡膠般的彈性。在-50℃下仍能夠具有較好的可撓性，透明性和表面光澤性好，化學(xué)穩(wěn)定性良好，抗老化和耐臭氧強(qiáng)度好，無(wú)毒性。與填料的摻混性好。著色和成型加工性好。價(jià)格略高于PE。隨著乙酸乙烯含量的增加，其耐寒性，柔軟性，熱封合性改善，透明性提高，但當(dāng)乙酸乙烯含量超過(guò)10%時(shí)，則可能呈現(xiàn)酸味，不宜直接接觸食品。

聚丙烯及丙丙烯共聚物物性能與PE相似，如如化學(xué)穩(wěn)定定性好，無(wú)無(wú)毒，無(wú)臭臭，無(wú)味，，衛(wèi)生性能能可靠等。。耐熱性好，，使用溫度度可達(dá)120度，因因而以聚丙丙烯為熱封封層的復(fù)合合袋用于蒸蒸煮滅菌。。PP的強(qiáng)度度明顯高于于聚乙烯。。PP性能上上的最大缺缺陷之一是是耐低溫性性能差，聚聚丙烯均聚聚物在0度度已表面出出較大的脆脆性，丙烯烯與少量乙乙烯的共聚聚物可以明明顯地改善善聚丙烯的的耐寒性，，但耐熱性性亦相應(yīng)下下降。Note:作為包裝裝材料使用用，和PE十分相似似，PP有有良好的防防濕，防潮潮性，但對(duì)對(duì)氧氣，二二氧化碳，，氮?dú)獾确欠菢O性氣體體的阻隔性性較差，當(dāng)當(dāng)商品需要要隔氧貯存存時(shí)，需采采用所謂阻阻隔性包裝裝材料包裝裝，或者采采用聚丙烯烯（聚乙烯烯）與阻隔隔性包裝材材料的復(fù)合合制品為包包裝材料。。聚氯乙烯PVC優(yōu)點(diǎn)：①阻燃性能能良好。②耐化學(xué)藥藥品性高（（耐濃鹽酸酸、濃度為為90％的的硫酸、濃濃度為60％的硝酸酸和濃度20％的氫氫氧化鈉））。③機(jī)械強(qiáng)度度及電絕緣緣性良好的的優(yōu)點(diǎn)。④其耐油性性，透明性性亦明顯優(yōu)優(yōu)于聚烯烴烴類塑料。。⑤硬聚氯乙乙烯制品有有良好的剛剛性并兼有有較好的抗抗水防潮性性能和阻隔隔氧氣，二二氧化碳以以及氮?dú)馔竿高^(guò)性能。。⑥價(jià)格低的的通用塑料料。缺點(diǎn)：①耐熱性較較差，軟化化點(diǎn)為80℃，于130℃開(kāi)開(kāi)始分解變變色，并析析出HCI。聚笨乙烯PS優(yōu)點(diǎn)：①易成型、高高透明、易易著色②質(zhì)輕、價(jià)格低廉③吸水性低低、尺寸穩(wěn)穩(wěn)定④電性能優(yōu)優(yōu)異缺點(diǎn)：①質(zhì)脆易裂、耐耐熱性較差差。Note:一般經(jīng)過(guò)過(guò)化學(xué)大幅幅度提高其其沖擊強(qiáng)度度并制成片片材，以熱熱成型加工工為主，如如大量應(yīng)用用在快餐食食品容器、、發(fā)泡模塑塑制品，作作防震緩沖沖材料等。。熱塑性聚酯酯主要特性:良好的耐油油，耐高低低溫性能阻隔氧氣，，二氧化碳碳及氮?dú)獾鹊刃阅芰己煤幂^好的韌性性與彈性較好的機(jī)械械強(qiáng)度良好的防潮潮性、防水水性和氣密密性極好的防止止異味透過(guò)過(guò)性和極少少的水蒸氣氣透過(guò)率無(wú)毒衛(wèi)生性性能Note:PET由由于需與其其它薄膜復(fù)復(fù)合使用，，且價(jià)格使使用，一般般用于做拉拉伸吹塑瓶瓶，如可樂(lè)樂(lè)、雪碧等等碳酸飲料料瓶、食用用油瓶、調(diào)調(diào)味品瓶、、醫(yī)藥、化化妝品、農(nóng)農(nóng)藥包裝等等。聚酰胺（尼龍、PA)主要特性:剛性與韌性性平衡自潤(rùn)滑及磨磨損性耐溶劑、汽汽油及潤(rùn)滑滑油抗穿刺性能能特別突出出，用于帶帶骨食品等等包裝十分分有利。容易受空氣氣中水分的的影響，在在潮濕環(huán)境境中，阻氧氧性下降。。聚碳酸酯(PC)主要特性:耐熱性和耐耐寒性良好好（可以在在-60--120℃范圍內(nèi)內(nèi)使用）高透明度缺口沖擊強(qiáng)強(qiáng)度高接著涂裝良良好抗拉、抗彎彎強(qiáng)度高耐化學(xué)藥品品性一般耐候性差易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)應(yīng)力問(wèn)題Note:特別適用用于可回收收利用（重重復(fù)灌裝））的中空容容器。目前前實(shí)用化的的產(chǎn)品主要要是奶瓶及及25L的的凈化水用用桶。由于于價(jià)位較高高，其他他應(yīng)用尚不不多見(jiàn)。Vistamaxx主要特性：：軟度、柔性性和彈性強(qiáng)韌性和耐耐久性透明性和易易著色性減少或消除除應(yīng)力發(fā)白白對(duì)PP和PE優(yōu)異的的粘附性低密度廣泛的食品品法規(guī)符合合性高填料負(fù)載載量POE主要特性：：表面光潔、、低氣味、、具備高透透明型號(hào)密度低、硬硬度ShoreA67至A92優(yōu)越的延伸性性,可在低溫下下使用可用注塑、、吹氣或擠擠出成型等等方法加工工具有非常好好的分散性性及拉伸強(qiáng)強(qiáng)度作為PP或PE的耐沖擊改改性材料其他包裝材材料聚偏二氯乙乙烯（PVDC）主要特點(diǎn)：：1.對(duì)氧，，二氧化碳碳以及氮?dú)鈿獾确菢O性性氣體的高高阻隔性。。2.耐油性性比較突出出。3.具有高高度防濕防防潮性。Note:PVDC是一種食食品類商品品的極為理理想的包裝裝材料，而而且可以采采用聚偏二二氯乙烯的的溶液或者者乳液，在在薄膜（或或中空容器器表面）形形成極薄的的防護(hù)層，，即能發(fā)揮揮明顯的阻阻氧防潮效效果。困此此，盡管聚聚偏二氯乙乙烯有價(jià)格格較貴，成成型加工比比較困難，，廢棄物焚焚燒處理會(huì)會(huì)產(chǎn)生氯化化氫等有害害物質(zhì)缺點(diǎn)點(diǎn)，但目前前聚偏二氯氯乙烯在包包裝方面的的應(yīng)用仍相相當(dāng)普遍。。其他包裝材材料乙烯-乙烯烯醇共聚物物（EVOH）主要特點(diǎn)：：1.對(duì)氧，，二氧化碳碳以及氮?dú)鈿獾确菢O性性氣體的高高阻隔性。。2.耐油性性比較突出出。3.阻隔性性最佳的塑塑料之一。。4.而且還還是高阻隔隔性塑料中中，成型最最好的品種種。5.廢棄物物焚燒時(shí)不不會(huì)產(chǎn)生危危害環(huán)境的的有毒物質(zhì)質(zhì)。6.被普遍遍認(rèn)為是頗頗具發(fā)展前前景的優(yōu)良良的塑料包包裝材料。。但因價(jià)格格昂貴，應(yīng)應(yīng)用受到較較大的限制制。目前僅僅用于高檔檔的復(fù)合瓶瓶，多層復(fù)復(fù)合薄膜及及復(fù)合片材材的阻隔層層。其他包裝材材料高丙烯腈樹(shù)樹(shù)脂（PAN）主要特點(diǎn)：：1.對(duì)氧、、二氧化碳碳以及氮?dú)鈿獾确菢O性性氣體的高高阻隔性。。2.耐油性性比較突出出。3.成型加加工困難，，推廣應(yīng)用用受到限制制，使用不不多。4.可用于于制造阻隔隔性能良好好的雙向拉拉伸瓶。其他包裝材材料聚乙烯醇（（PVA））主要特點(diǎn)：：1.對(duì)氧，，二氧化碳碳以及氮?dú)鈿獾确菢O性性氣體的高高阻隔性。。2.耐油性性比較突出出。3.成型加加工困難，，推廣應(yīng)用用受到限制制，使用不不多。4.主要用用于制造薄薄膜類塑料料包裝材料料。Note:聚乙烯醇醇雙向拉伸伸薄膜主要要用于高阻阻隔性復(fù)合合薄膜的基基材；非拉拉伸聚乙烯烯醇薄膜則則主要用于于單膜制袋袋，作服裝裝的高級(jí)包包裝袋使用用，可提供供高透明性性，高光澤澤性以及鮮鮮明而牢固固的印刷圖圖案，此外外，它還具具有優(yōu)良的的抗靜電性性，沒(méi)有普普通塑料薄薄膜袋因靜靜電而吸塵塵的通病，，使得所包包裝的商品品具有極佳佳的展示效效果。三、塑料包包裝材料的的主要形態(tài)態(tài)/應(yīng)用/加工塑料薄膜一般將厚度度在0.25mm以以下的片狀狀塑料稱為為薄膜。塑料薄膜分分類1.聚乙烯烯薄膜PE(1)低密密度聚乙烯烯薄膜LDPE(2)高密密度聚乙烯烯薄膜HDPE(3)線型型低密度聚聚乙烯薄膜膜LLDPE2.聚丙烯烯薄膜PP(1)未拉拉伸聚丙烯烯薄膜(2)雙向向拉伸聚丙丙烯薄膜BOPP3.聚氯乙乙烯薄膜PVC熱收收縮薄膜4.聚苯乙乙烯薄膜PS5.聚偏二二氯乙烯薄薄膜PVDC6.乙烯-醋酸乙烯烯共聚物薄薄膜EVA7.聚乙烯烯醇薄膜PVA8.尼龍薄薄膜PA9.乙烯-乙烯醇共共聚物薄膜膜EVAL10.聚酯酯薄膜BOPET/PET11.聚碳碳酸酯薄膜膜PC12.醋酸酸纖維素薄薄膜CA13.離子子鍵聚合物物薄膜塑料薄膜特特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.透明，，柔韌。2.良好的的耐水性，，防潮性和和阻氣性。。3.機(jī)機(jī)械械強(qiáng)強(qiáng)度度較較好好。。4.化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定定，，耐耐油油脂脂。。5.可可熱熱封封制制袋袋。。缺點(diǎn)點(diǎn)：：1.熱膨膨脹脹系系數(shù)數(shù)大大，，尺尺寸寸穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差。。2.耐耐老老化化性性差差。。3.易易燃燃燒塑料料薄薄膜膜加加工工方方法法加工工方方法法：：擠出出吹吹塑塑法法T型型機(jī)機(jī)頭頭擠擠出出法法雙向拉伸法壓延法流延法等注：包裝用塑塑料薄膜的生生產(chǎn)，則以擠擠出吹塑法應(yīng)應(yīng)用最廣，其其次是雙向拉拉伸法和T型型模法等擠出吹塑法T型機(jī)頭擠出法法NOTE:所所謂T模是由由中心進(jìn)料的的槽形口模與與擠出機(jī)流道道接管成T形形，又稱T型型模或T形機(jī)機(jī)頭。T模即即T形模擠出出法又稱擠出出流延法，生生產(chǎn)的薄膜稱稱擠出流延薄薄膜。雙向拉伸法拉伸薄膜分單單向拉伸和雙雙向拉伸、而而實(shí)際使用的的主要是雙向向拉伸薄膜，，它是采用雙雙向拉伸法制制得的。雙向拉伸法是是指熱塑性塑塑料厚片或膜膜管，在軟化化溫度與熔融融溫度之間，，沿縱橫兩個(gè)個(gè)方向進(jìn)行拉拉伸的成型方方法。雙向拉拉伸法又分平平膜法和泡管管法兩種。雙向拉伸平膜膜法的具體拉拉伸工藝又分分為逐次拉伸伸法(兩步法法)和同時(shí)拉拉伸法(一步步法)。逐次拉伸法是是目前普遍采采用的方法，，它是把薄膜膜的縱向拉伸伸和橫向拉伸伸分兩步進(jìn)行行。而同時(shí)拉拉伸法即縱向向拉伸和橫向向拉伸同時(shí)進(jìn)進(jìn)行，因其拉拉伸裝置結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜，所以以目前使用較較少。逐次拉伸法是是將熔融的塑塑料從擠出機(jī)機(jī)的T型機(jī)頭頭擠出成厚片片，先將厚片片通過(guò)拉伸輥輥進(jìn)行縱向拉拉伸，再通過(guò)過(guò)拉幅機(jī)進(jìn)行行橫向拉伸，，然后經(jīng)熱定定型、冷卻即即制得雙向拉拉伸薄膜。壓延法壓延法是將加加熱塑化的熱熱塑性塑料通通過(guò)兩個(gè)以上上相向旋轉(zhuǎn)的的輥筒間隙，，連續(xù)成型薄薄膜或片材的的一種成型方方法。流延法流延法又稱流流延鑄塑。它它是將熱塑性性或熱固性樹(shù)樹(shù)脂配成一定定粘度的溶液液，然后以一一定的速度流流布在連續(xù)的的支持體(鋼鋼帶或輥筒)上，通過(guò)加加熱去除溶劑劑、固化后從從載體上剝離離下來(lái)即制得得流延薄膜。。流延法生產(chǎn)的的薄膜厚度小小，最小可達(dá)達(dá)5～10μμm；厚度均均勻，透明度度高，內(nèi)應(yīng)力力小，可滿足足較高光學(xué)性性能的要求，，如電影膠卷卷、安全玻璃璃的中間夾層層薄膜等。但但流延法的生生產(chǎn)速度較慢慢，為0.5～7m/min；因使使用溶劑需要要增加溶劑回回收裝置；且且不宜生產(chǎn)大大厚的薄膜。。流延法法生產(chǎn)產(chǎn)薄膜膜適用用于那那些在在熔融融狀態(tài)態(tài)下不不穩(wěn)定定或熔熔點(diǎn)過(guò)過(guò)高，，并能能很好好地溶溶解于于有機(jī)機(jī)溶劑劑的塑塑料品品種，，如PVA、CA、、PC等。。部分適適合做做薄膜膜的主主要型型號(hào)PP:LCY(福福聚PP):PD402、6331-11、PD943、ST861、ST611K、、7872…BasellPP:HP528N、、HP525J…SCAPP:FS2011E、CU2002、、GT050、、GT140……ExxonMobil:5032E1……TPCPP:FL7632、、FL7540、FL7641、、FC9411G……部分適適合做做薄膜膜的主主要型型號(hào)PE：：LLDPE:ExxonMobil:LL1002KW、、LL1002YB、FL201K1、FL201XV…SCA住友友化學(xué)學(xué)：FS253SLDPE:ExxonMobil:160ATBasell:2426K/2426HTPC:F410-1部分適合做薄薄膜的主要型型號(hào)HDPE:ExxonMobil:HTA-001HD、FTA-001……Basell:ACP9255…塑料薄膜應(yīng)用用案例農(nóng)用薄膜塑料薄膜應(yīng)用用案例塑料袋保鮮膜塑料容器一、箱式包裝裝二、盤(pán)式包裝裝三、中空容器器四、大型塑料料包裝桶五、杯、盒、、桶、罐、淺淺盤(pán)六、塑料包裝裝軟管塑料容器成型型工藝與方法法應(yīng)用案例福聚PP:ST866MPP一次性快快餐盒飲料料瓶瓶應(yīng)用用案案例例：：Vistamaxx適合合做做包包裝裝容容器器材材料料的的型型號(hào)號(hào)PP:HP400N、、HP544T、、HP401R、、HP500D、、HP500N、、HP600R、、HP640R、、HP644T、、HP648N、、HP740T、、HP741T、、HP5018、、PP7032KN、、PP1304E1…….PE:HMA-016、、HMA-025、、HMA-035……PS:PG-33、、PG-80、、PG-383、、PH-88S……Vistamaxx:3020、、3980、、6102、、6202……紡織袋3．紡織織袋主要采用用PP制制得，也也有采用用HDPE或LLDPE為原原料的產(chǎn)產(chǎn)品。過(guò)過(guò)去塑料料紡織袋袋所固有有的易光光老化及及堆碼時(shí)時(shí)易打滑滑的兩大大缺點(diǎn)，，已可通通過(guò)配入入紫外線線吸收劑劑以及與與紙線復(fù)復(fù)合而得得到克服服，使用用效果明明顯改善善。塑料編織織產(chǎn)品生生產(chǎn)工藝藝流程圖圖紡織袋應(yīng)應(yīng)用案例例水泥包裝裝袋肥料包裝裝袋四、塑料料包裝材材料與其其他包裝裝材料間間的竟?fàn)帬?zhēng)塑料包裝裝材料與與其他包包裝材料料間的竟竟?fàn)幩芰习b裝材料以以其他傳傳統(tǒng)包裝裝材料無(wú)無(wú)可以擬擬的速度度不斷向向前發(fā)展展，主要要有如下下幾個(gè)方方面原由由：（1）塑料料包裝材材料性能能優(yōu)越，，品種繁繁多，可可很好地地適應(yīng)商商品包裝裝上的多多種需求求，如肉肉類食品品，要使使用阻隔隔氧氣性性能優(yōu)越越的包裝裝材料，，以防止止大氣中中的氧氣氣與之接接觸，從從而防止止其氧化化變質(zhì)并并抑制微微生物的的繁殖，，延長(zhǎng)保保質(zhì)期。。選用阻阻隔性塑塑料薄膜膜袋或容容器作為為包裝材材料，可可滿足此此要求，，新鮮的的果蔬類類商品，，在貯運(yùn)運(yùn)及銷售