塑料包装材料以及包装制品.ppt
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1、塑料包装材料及包装制品第一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月本节主要内容一一 、塑料的组成、分类和主要包装性能指标、塑料的组成、分类和主要包装性能指标三三 、软塑包装材料、软塑包装材料四四 、塑料包装容器及制品、塑料包装容器及制品二二 、食品包装常用的塑料树脂、食品包装常用的塑料树脂五五 、塑料包装材料的选用、塑料包装材料的选用2第二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月1 1、重量轻,方便运输、销售;、重量轻,方便运输、销售;2 2、化学稳定性好,耐一定的酸、碱、盐及油脂;、化学稳定性好,耐一定的酸、碱、盐及油脂;3 3、包装制品的成型加工性好,可加工成薄膜、片材、包装制
2、品的成型加工性好,可加工成薄膜、片材、丝、带、编织物及各种容器;丝、带、编织物及各种容器;4 4、透明,易着色、印刷,且装饰效果好;、透明,易着色、印刷,且装饰效果好;塑料材料用于食品包装的优点:塑料材料用于食品包装的优点:3第三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月5 5、有一定的阻透性和一定的强度,有良好的封合性;、有一定的阻透性和一定的强度,有良好的封合性;6 6、良好的复合性,构成性能更好的复合材料、良好的复合性,构成性能更好的复合材料7 7、大多数塑料材料可达到食品对包装的卫生安全性的、大多数塑料材料可达到食品对包装的卫生安全性的要求;要求;8 8、能适应各种包装操作。、能适
3、应各种包装操作。塑料材料用于食品包装的优点:塑料材料用于食品包装的优点:4第四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月1、耐耐热热性性较较差差:多多数数塑塑料料难难以以承承受受150以以上上的的高温。高温。2、卫卫生生问问题题:主主要要来来自自于于原原料料和和添添加加剂剂,如如PVC等;等;3、多多数数塑塑料料易易带带静静电电,易易造造成成表表面面污污染染和和操操作作困困难;难;4、环境保护问题、环境保护问题:包装废弃物的回收和处理:包装废弃物的回收和处理塑料用于食品包装存在的缺点:塑料用于食品包装存在的缺点:5第五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月6第六张,PPT共一百二十
4、五页,创作于2022年6月一、塑料的组成、分类和主要包装性能指标一、塑料的组成、分类和主要包装性能指标塑料塑料是以高分子聚合物是以高分子聚合物-树脂为基本成分,在树脂为基本成分,在加入一些改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料。加入一些改善其性能的各种添加剂制成的高分子材料。塑料塑料=树脂树脂+添加剂添加剂其中树脂是最主要的组分,也是决定塑料类型、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。性能和用途的根本因素。7第七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(一)高分子聚合物塑料的基本知识(一)高分子聚合物塑料的基本知识1 1、高分子聚合物的基本概念、高分子聚合物的基
5、本概念分子质量大、分子质量大、分子所含原子数多、分子所含原子数多、分子长度长。分子长度长。高分子聚合物具有一系列低分子化合物所不具有的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,如化学惰性、难溶、强韧性好等。特殊性能,如化学惰性、难溶、强韧性好等。8第八张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月2 2、高分子聚合物大分子的结构及构象、高分子聚合物大分子的结构及构象(1 1)大分子之间的作用力)大分子之间的作用力主价力:原子之间共价键的作用主价力:原子之间共价键的作用次价力:分子之间的作用力,如氢键力、范德华力次价力:分子之间的作用力,如氢键力、范德华力9第九张,PPT共一百二十五
6、页,创作于2022年6月(2 2)大分子形状)大分子形状线型大分子:线型结构,其高聚物具有较好的弹性和塑性,线型大分子:线型结构,其高聚物具有较好的弹性和塑性,在某些溶剂中溶胀或熔解,升温时易于流动,如热塑性塑在某些溶剂中溶胀或熔解,升温时易于流动,如热塑性塑料:料:PEPE、PPPP体型大分子:网状结构,其高聚物硬而脆、不溶不熔,体型大分子:网状结构,其高聚物硬而脆、不溶不熔,如一些热固性塑料如一些热固性塑料10第十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月高分子聚合物大分子链中的高分子聚合物大分子链中的C-CC-C单键可以绕着它单键可以绕着它邻近的键按一定键角绕轴旋转,这称为邻近的键按
7、一定键角绕轴旋转,这称为内旋转内旋转。(3 3)高聚物构象)高聚物构象11第十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月3 3、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高分子聚合物的大分子聚集态高分子聚合物的大分子聚集态:u无定型聚合物无定型聚合物(非晶态结构非晶态结构)u结晶型聚合物结晶型聚合物结晶度对塑料特性的影响:结晶度对塑料特性的影响:结晶度越大,分子间作用力越大,结晶度越大,分子间作用力越大,则聚合物的熔点、密度、强度、则聚合物的熔点、密度、强度、刚性、硬度越高,耐热性、化学刚性、硬度越高,耐热性、化学稳定性越好,弹性、伸长率、耐稳定性越好,弹性、
8、伸长率、耐冲击性越差。冲击性越差。12第十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月4 4、高分子聚合物的物态及其相应性能、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为玻璃态、高弹高分子聚合物在不同温度下分别呈现为玻璃态、高弹态、黏流态态、黏流态(1 1)线型无定型高分子聚合物)线型无定型高分子聚合物u使用温度:使用温度:TgTg以下;以下;u加工温度:加工温度:Tm-TdTm-Td13第十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(2 2)线型结晶型高分子聚合物)线型结晶型高分子聚合物只有结晶态和粘流态。只有结晶态和粘流态。u加工温度:加工温度:TmTm以上;
9、以上;u使用温度:使用温度:TmTm以下。以下。(3 3)体型高分子聚合物)体型高分子聚合物 没有高弹态和粘流态,受热后仍保持坚硬,当加热达到没有高弹态和粘流态,受热后仍保持坚硬,当加热达到一定高温时聚合物分解。一定高温时聚合物分解。14第十四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月 树脂在塑料中约占树脂在塑料中约占4040100%100%。目前塑料中所用。目前塑料中所用树脂基本上是人工合成的高分子聚合物。树脂基本上是人工合成的高分子聚合物。1、聚合物树脂、聚合物树脂按合成方法可分为按合成方法可分为:(1 1)加聚树脂:聚乙烯、聚丙)加聚树脂:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂等烯、聚氯乙烯树
10、脂等;(2 2)缩聚树脂:酚醛、环氧、)缩聚树脂:酚醛、环氧、氨基树脂等。氨基树脂等。(二)塑料的组成(二)塑料的组成15第十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月填充剂填充剂增塑剂增塑剂稳定剂稳定剂着色剂着色剂润滑剂润滑剂发泡剂发泡剂抗静电剂抗静电剂2、塑料中常用的添加剂、塑料中常用的添加剂16第十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(1 1)填充剂填充剂o常用填充剂:木粉、滑石粉、陶土等。常用填充剂:木粉、滑石粉、陶土等。o作用:为改善塑料制品的耐热性、硬度、耐化学性、降作用:为改善塑料制品的耐热性、硬度、耐化学性、降低成本。低成本。2、塑料中常用的添加剂、塑料中常用
11、的添加剂17第十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(2 2)增塑剂)增塑剂u常用增塑剂:邻苯二甲酸二丁酯(常用增塑剂:邻苯二甲酸二丁酯(DBPDBP),邻苯二甲酸二辛酯),邻苯二甲酸二辛酯(DOPDOP),环氧大豆油,磷酸三甲苯酯),环氧大豆油,磷酸三甲苯酯,癸二酸二辛酯,氯化石蜡等。癸二酸二辛酯,氯化石蜡等。u作用:增加塑料的可塑性,改善在成型加工时树脂的流动作用:增加塑料的可塑性,改善在成型加工时树脂的流动性,并使制品具有柔韧性。主要用于性,并使制品具有柔韧性。主要用于PVCPVC中。中。u危害危害:国外在上世纪九十年代中期就开始对:国外在上世纪九十年代中期就开始对DOPDO
12、P等邻苯二甲等邻苯二甲酸酯类在医用材料、食品包装等方面进行限制,其主要原因酸酯类在医用材料、食品包装等方面进行限制,其主要原因是其对人体有危害,比如有致癌性、容易造成内分泌紊乱、是其对人体有危害,比如有致癌性、容易造成内分泌紊乱、对生殖毒性较大等。对生殖毒性较大等。18第十八张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(3 3)稳定剂)稳定剂u稳定剂是能够抑制光,热,氧,中金属离子等因素对塑料制稳定剂是能够抑制光,热,氧,中金属离子等因素对塑料制品产生老化,而增加其稳定性,延长其使用寿命的物质。主要品产生老化,而增加其稳定性,延长其使用寿命的物质。主要用于聚氯乙烯、氯乙烯类共聚物。用于聚氯乙
13、烯、氯乙烯类共聚物。u危害:有机锡稳定剂与危害:有机锡稳定剂与PVCPVC分子中的不稳定原子形成配位分子中的不稳定原子形成配位体,而且在配位体中有机锡的羧酸酯基与不稳定的氯原子置体,而且在配位体中有机锡的羧酸酯基与不稳定的氯原子置换,使换,使PVCPVC保持稳定,同时产生有机锡氯化物。该化合物的保持稳定,同时产生有机锡氯化物。该化合物的毒性远远高于有机锡稳定剂本身。这些有机锡氯化物在高温毒性远远高于有机锡稳定剂本身。这些有机锡氯化物在高温下也会挥发出来,给现场操作人员带来危害。下也会挥发出来,给现场操作人员带来危害。19第十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(4 4)着色剂)着色
14、剂u分类:无机着色剂和有机着色剂分类:无机着色剂和有机着色剂u常用着色剂:钛白粉、锌钡白、镉黄、氧化铬绿、联苯胺黄等常用着色剂:钛白粉、锌钡白、镉黄、氧化铬绿、联苯胺黄等u作用:改变塑料等合成材料固有的颜色,使制品美观,提高产品价值,作用:改变塑料等合成材料固有的颜色,使制品美观,提高产品价值,屏蔽紫外线。屏蔽紫外线。u危害:含有一些重金属危害:含有一些重金属20第二十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(5 5)润滑剂:塑料制品成型加工时易)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。脱模,同时使制品表面光亮美观。(6 6)固化剂:用于热固性塑料,使其)固化剂:用于热
15、固性塑料,使其耐热、坚硬。耐热、坚硬。(7 7)其他添加剂:发泡剂、抗静电剂、)其他添加剂:发泡剂、抗静电剂、阻燃剂等。阻燃剂等。21第二十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月热塑性塑料主要是加聚树脂为基料,加入少量添加剂而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。构成。优点:受热易软化,冷却即变硬,加热冷却可重复优点: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;好,废料可回收再成型;缺点:刚硬性低,耐热性不高。缺点:刚硬性低,耐热性不高。(三)塑料的分类(三)塑
16、料的分类1、热塑性塑料、热塑性塑料(thermoplastic)22第二十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月热固性塑料主要以缩降树脂为基料,在加入填料、热固性塑料主要以缩降树脂为基料,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,因此不能反复固化,再次受热,只能分解,不能软化,因此不能反复塑制成型。塑制成型。优点:耐热性好、刚硬、不熔等优点:耐热性好、刚硬、不熔等缺点:较脆且不能反复成型。缺点:较脆且不能反复成型。2、热固性塑料、热固性塑料(thermosetting plastic
17、)23第二十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(四)塑料材料主要包装性能指标(四)塑料材料主要包装性能指标1、主要保护性能及其指标、主要保护性能及其指标阻透性阻透性机械力学性能机械力学性能稳定性稳定性24第二十四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(1 1)阻透性:)阻透性:主要包括对水分、水蒸气、气体、光线的阻隔性能。主要包括对水分、水蒸气、气体、光线的阻隔性能。o透气度透气度(Qg)(Qg)与透气系数与透气系数(Pg)(Pg)o透湿度透湿度(Qv)(Qv)与透湿系数与透湿系数(Pv)(Pv)o透水度透水度(Qw)(Qw)与透水系数与透水系数(Pw)(Pw)o透光度透
18、光度(T)(T)25第二十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月在外力作用下的材料表现出抵抗外力而不发生变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。形和破坏的性能。o刚性:材料具有抵抗外力作用而不发生刚性:材料具有抵抗外力作用而不发生 弹性变形弹性变形的性能称为刚性。的性能称为刚性。o抗张强度、抗压强度、抗弯强度: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、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。抗弯强度。(2 2)机械性能:)机械性
19、能:26第二十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月u爆破强度:爆破强度:使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。u撕裂强度:撕裂强度:材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。u戳刺强度:戳刺强度:材料被尖锐物刺破所需的最小力。材料被尖锐物刺破所需的最小力。27第二十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月 材料抵抗环境因素(温度、介质、光等)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。的影响而保持其原有性能的能力。主要包括主要包括:o 耐高低温性耐高低温性:温度升高,塑料材料的强度刚性明显降低,温
20、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)。(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)。变脆(耐低温性用脆化温度表示)。(3 3)稳定性)稳定性28第二十八张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月u耐化学性耐化学性 指塑料在化学介质中的耐受程度,主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。积、强度、色泽等的变化情况。u抗老化性抗老化性 指塑料在加工、贮存、使用过程中受到指塑料在
21、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,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。保持其化学结构和原有性能而不破坏的能力。29第二十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(1 1)无毒性)无毒性 塑料由于其成分组成、材料制造、成型加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原因,存在着有毒物的溶出和对食品的污染问题。问题。(2 2)抗生物侵入性)抗生物侵入性o虫害侵害率虫害侵害率o虫害入侵率虫害入侵率2 2、卫生安全性
22、、卫生安全性30第三十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(1 1)包装制品成型加工性)包装制品成型加工性 表示其成型性好坏的主要指标:表示其成型性好坏的主要指标:o熔融系数(熔融系数(MIMI)o成型温度及温度范围成型温度及温度范围o成型压力(成型压力(MPaMPa)o塑料热成型时的流动性塑料热成型时的流动性o成型收缩力成型收缩力3、加工工艺性及主要性能指标、加工工艺性及主要性能指标31第三十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月(2 2)包装操作工艺性)包装操作工艺性 (1 1)机械性能)机械性能 包装强度、刚性等;包装强度、刚性等;(2 2)热封性能)热封性能 包括热
23、封温度、封合压力、热封包括热封温度、封合压力、热封强度等。强度等。(3 3)印刷适应性)印刷适应性 印刷油墨与塑料的相容性,印刷精度、清晰度,印刷油墨与塑料的相容性,印刷精度、清晰度,印刷层耐磨性等。印刷层耐磨性等。32第三十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月二、二、食品包装常用的塑料树脂食品包装常用的塑料树脂33第三十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月 主要组成成分是聚乙烯树脂,加少量的主要组成成分是聚乙烯树脂,加少量的润滑剂、抗老化剂等添加剂。润滑剂、抗老化剂等添加剂。聚乙烯是无臭、无毒、外观呈乳白色的蜡聚乙烯是无臭、无毒、外观呈乳白色的蜡状固体。比重状固体。比
24、重 0.910.910.970.97。其分子结构式:其分子结构式:-CH-CH2 2-CH-CH2 2-n-n(一)聚乙烯(一)聚乙烯(PE)和聚丙烯()和聚丙烯(PP)1、聚乙烯(聚乙烯(PEPE)34第三十四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月u1 1)阻透性:阻水、阻湿性能好,但阻气和阻有机蒸汽性)阻透性:阻水、阻湿性能好,但阻气和阻有机蒸汽性能差;能差;u2 2)具有良好的化学稳定性:常温下与与一般酸、)具有良好的化学稳定性:常温下与与一般酸、碱不起作用,但耐油性差。碱不起作用,但耐油性差。u3 3)机械性能:有一定的抗拉强度和撕裂强度,柔韧性)机械性能:有一定的抗拉强度和撕
25、裂强度,柔韧性好。好。u4 4)耐高低温性:)耐高低温性:耐低温性很好,能适应食品冷藏冷冻耐低温性很好,能适应食品冷藏冷冻需要;耐高温性能差,不能随食品蒸煮。需要;耐高温性能差,不能随食品蒸煮。(1)主要包装特性)主要包装特性35第三十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月u5 5)光学性能:光泽度、透明度不高;)光学性能:光泽度、透明度不高;u6 6)成型加工性:成型方便;)成型加工性:成型方便;u7 7)热封性:热封性能好)热封性:热封性能好u8 8)印刷性:印刷性能差,非极性物质,需改善)印刷性:印刷性能差,非极性物质,需改善其印刷性。其印刷性。u9 9)卫生安全性:无毒,可直
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