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1、塑料用于食品包装存在的缺点是易带静电；某些包装材料存在卫生安全问题；塑料包装废弃物对环境造成严重影响。第1页/共152页一、塑料的组成和分类（一）塑料的组成主要是各种高分子聚合树脂，以及少量的添加剂。塑料中聚合物树脂约占40100，树脂的种类、性质以及在塑料中所占比例的大小对塑料性能起着主导作用。1、聚合物树脂第2页/共152页2、塑料常用添加剂增塑剂这是一类提高树脂可塑性和柔软性的添加剂，通常是一些有机低分子物质。稳定剂它的功用是防止或延缓高分子材料的老化变质；主要有三类：抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂。填充剂 它的功用是弥补树脂某些性能不足，改善塑料的使用性能。第3页/共152页着色剂 其他添
2、加剂 根据其功能和使用要求，在塑料中还可加入润滑剂、固化剂、发泡剂、抗静电剂和阻燃剂等。用于改变塑料等合成材料固有的颜色，有无机颜料、有机颜料和其他染料。第4页/共152页（二）塑料的分类1、热塑性塑料主要以加成聚合树脂为基料，加入适量添加剂制成。在特定温度范围内能反复受热软化流动和冷却硬化成型，其树脂化学组成及基本性能不发生变化。加热、冷却可重复多次。特性优点成型加工简单，包装性能良好，可反复成型，废料可回收利用。第5页/共152页缺点刚硬度低，耐热性不高。常用品种聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯醇（PVA）、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚偏二氯乙烯（PVDC
3、）等类塑料。第6页/共152页2、热固性塑料主要以缩聚树脂为基料，加入填充剂、固化剂及其他适量添加剂而制成。特性在一定温度下经一定时间固化后再次受热，只能分解，不能软化，因此不能反复塑制成型。优点耐热性高，刚硬、不溶。第7页/共152页氨基塑料(UF)、酚醛塑料(PF)等。缺点较脆且不能反复成型，成型加工效率低，废弃物不能回收再利用。常用品种第8页/共152页透光度T（%）：材料抵抗光线穿透的性能指标，T值越小，材料的蔽光性能越好；透气度Qg（cm3/(m224h)）一定厚度的材料在一个大气压差下1m2面积24小时内透过的气体量（在标准状况下），Qg值越小，表示其阻气性能越好；二、塑料的主要包
4、装性能指标1、阻透性第9页/共152页透湿度Qv（g/m224h）:一定厚度的材料在一个大气压差下1m2面积24小时内透过的水蒸气克数，Qv值越小表示其阻湿性能越好；透水度Qw（g/m224h）:塑料透水性是因水分子向材料陷入、迁移扩散最后溢出所致，也因材料内部结构缺陷形成的微孔道而直接渗透，Qw值越小表示其阻水性越好。第10页/共152页第11页/共152页2、机械学性能刚性：指材料具有抵抗外力作用而不发生弹性变形的性能，用弹性模数E表示；抗拉、压、弯强度：指材料在拉、压、弯力缓慢作用下不破坏时，单位受力截面上所能承受的最大力；第12页/共152页爆破强度：使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应
5、力，表示受内压应力作用的容器材料抵抗内压的能力，常常用来测定塑料包装封口的封合强度，也可由材料的抗张强度来表示；第13页/共152页冲击强度：材料抵抗冲击力作用而不破坏的性能指标，用单位受力截面上所承受的最大冲击能量（J/cm2）来表示；撕裂强度：材料抵抗外力作用使材料沿缺口连续撕裂破坏的性能，它指一定厚度材料在外力作用下沿缺口撕裂单位长度所需的力（N/cm）；戳穿强度：材料被尖锐物刺破所需用的最小的力（N）。2、机械学性能第14页/共152页4、安全卫生性耐高低温性；耐化学性；耐老化性。3、稳定性 无毒性、耐腐蚀性、防有害物质渗透性和防生物侵入性等。第15页/共152页5、加工工艺性及主要性
6、能指标（1）包装制品成型加工性能指标塑料包装制品大多数是塑料加热到粘流状态后在一定压力下成型的。表示其成型工艺性好坏的主要指标有：熔融指数(MI)成型压力(MPa)成型温度及温度范围(温度低、范围宽则成型容易)塑料热成型时的流动性、成型收缩率第16页/共152页机械力学性能，包括强度和刚度；热封性能，包括热封温度、压力、时间及热封强度等。l包括油墨颜料与塑料的相容性，印刷精度、清晰度、印刷层耐磨性等。（2）包装操作加工性能指标（3）印刷适应性第17页/共152页三、食品包装常用塑料 (一)聚乙烯(PE)(二)聚丙烯(PP)(三)聚苯乙烯(PS)(四)聚氯乙烯(PVC)(五)聚偏二氯乙烯(PVD
7、C)(六)聚酰胺(PA)(七)聚乙烯醇(PVA)(八)聚酯(PET)(九)聚碳酸酯(PC)(十)乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)(十一)乙烯和乙烯醇共聚物(EVOH)(十二)环境可降解塑料第18页/共152页(一)聚乙烯(PE)由乙烯单体经加成聚合而成的高分子化合物，为无臭、无毒，乳白色的蜡状固体。其分子结构式为：大分子为线型结构，简单规整且无极性，柔顺性好，易于结晶。密度0.91-0.97。第19页/共152页1、聚乙烯的主要包装特性u(1)阻透性 阻湿性能好，其透湿系数在常用包装塑料中最低，但具一定透气性，O2、CO2等透过率较大。u(2)化学稳定性 化学稳定性良好，常温下与一般酸、碱不起作
8、用，在有机溶剂中不溶解，但可能溶胀，耐油性差。u(3)力学性能 有一定的抗拉强度和撕裂强度，柔韧性好，适应高速自动化操作。第20页/共152页u(4)耐高低温性 耐低温性能好(-70)，能适应食品冷藏冷冻需要，但因其熔点低，耐高温性能差，不能随食品进行高温蒸煮。u(5)卫生安全性 单体乙烯本身有低毒，但在塑料制品中残留量极微，加入的添加剂量也很少。一般认为，聚乙烯塑料是一种无毒、安全卫生的包装材料。u(6)封合性及光学性 具有特别优良的热粘合或热封合性能，故其薄膜常用作复合材料的热封内层，但光泽度差、透明度不高。第21页/共152页u(7)成形加工性 成型加工方便，不需添加增塑剂即能适应挤出、
9、注塑、吹塑等各种成型方法，操作简便。u(8)印刷性能较差 包装上如要改善其印刷性，常采用电晕处理或化学表面处理，使其表面带有极性而增加吸附油墨的能力。第22页/共152页2、聚乙烯的主要品种、性能特点及应用(1)低密度聚乙烯(LDPE)结构：又称高压聚乙烯。在高压和较高物浓度条件下聚合的聚乙烯。分子出现支链，支链分子大，难以有序排列，所以结晶度较低，密度相应较低。一般为0.91-0.94g/cm3，因此它的阻气阻油性能差、机械强度低但延伸性、抗撕裂性好、透明度高，热封性和加工性能好。用途：在包装上主要制成薄膜，大量用于各类包装。经拉伸处理后可用于热收缩包装。第23页/共152页(2)高密度聚乙
10、烯(HDPE)结构：结构：又称低压聚乙烯。采用低压催化聚合方法聚合又称低压聚乙烯。采用低压催化聚合方法聚合的聚乙烯。的聚乙烯。大分子呈直链线型结构，分子结合紧密，结晶大分子呈直链线型结构，分子结合紧密，结晶度高达度高达85859595，密度较高。，密度较高。性能：性能：阻气性、强度提高；熔点升高，耐热性改善，阻气性、强度提高；熔点升高，耐热性改善，长期使用温度可达长期使用温度可达120120；柔软性、透明性，热；柔软性、透明性，热成型加工性能相应有所下降。成型加工性能相应有所下降。用途：用途：主要制成薄膜，用于较重商品的包装或制成超主要制成薄膜，用于较重商品的包装或制成超微薄膜。微薄膜。HDP
11、EHDPE也可制成瓶、罐容器。也可制成瓶、罐容器。第24页/共152页结构：l由乙烯与烯烃在低压下共聚而成。l大分子的支链长度和数量均介于LDPE和HDPE之间性能：l具有优于LDPE的强度，抗拉强度提高50；抗穿刺性能优良；柔韧性比HDPE好；比LDPE耐热，连续耐热105；加工性能也较好，可不加增塑剂吹塑成型；用途：lLLDPE主要制成薄膜。l用于包装肉类、冷冻食品和奶制品。(3)线性低密度聚乙烯(LLDPE)第25页/共152页(二)聚丙烯(PP)以丙烯为单体加聚合成的高分子化合以丙烯为单体加聚合成的高分子化合物。物。分子结构式为：分子结构式为：大分子为线型结构，侧基大分子为线型结构，侧
12、基-CH-CH3 3无极性，无极性，但在主链上的有规则或无规则的分布但在主链上的有规则或无规则的分布将影响分子的结晶性，密度为将影响分子的结晶性，密度为0.890.890.910.91g gcmcm3 3。第26页/共152页有三种体：有三种体：CPP CPP 普通薄膜普通薄膜 OPP OPP 单向拉伸聚丙单向拉伸聚丙烯烯 BOPP BOPP 双向拉伸聚丙双向拉伸聚丙烯烯第27页/共152页u（1 1）阻透性能阻透性能 优于优于PEPE，阻气性能仍较差。阻气性能仍较差。u（2 2）化学稳定性化学稳定性 良好，在一定温度范围良好，在一定温度范围内对酸、碱、盐及许多溶剂具稳定性。内对酸、碱、盐及许
13、多溶剂具稳定性。u（3 3）机械力学性能机械力学性能 好，强度、硬度、刚好，强度、硬度、刚性多高于性多高于PEPE，尤其具有良好的抗弯强度。尤其具有良好的抗弯强度。u（4 4）光学性能光学性能 光泽度好，透明度高，但光泽度好，透明度高，但抗紫外光和氧的老化性能较差，需添加稳定抗紫外光和氧的老化性能较差，需添加稳定剂。剂。1 1、聚丙烯的、聚丙烯的包装特性包装特性第28页/共152页u（5 5）成型加工性能成型加工性能 良好，但制品收缩率较良好，但制品收缩率较大。热封性能比大。热封性能比PEPE差，但比其他塑料好。差，但比其他塑料好。u（6 6）耐温度性耐温度性 耐高温性优良。可在耐高温性优良。
14、可在100100120120范围内长期使用，无负荷时可在范围内长期使用，无负荷时可在150150使使用。耐低温性比用。耐低温性比PEPE差，差，-17-17时性能变脆。时性能变脆。u（7 7）卫生安全性卫生安全性高于高于PEPE。第29页/共152页2 2、聚丙烯的应用、聚丙烯的应用聚丙烯主要制成薄膜材料包装食品。PP：可制成热收缩膜进行热收缩包装；可制成透明的其他包装容器或制品；可制成各种形式的捆扎绳、带。薄膜经定向拉伸处理(BOPP、OPP)后的各种性能都有所提高。包括强度、透明度、光泽效果、阻隔性。第30页/共152页BOPP：强度是PE的8倍，吸油率为PE的1/5，适宜包装含油食品；阻
15、湿耐水性比玻璃纸好；透明度、光泽性及耐撕裂性不低于玻璃纸；印刷装潢效果不如玻璃纸，但成本可低40左右。第31页/共152页(三)聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯由苯乙烯单体加聚合成。聚苯乙烯由苯乙烯单体加聚合成。分子结构式：分子结构式：因大分子主链上带有苯环侧基，大分因大分子主链上带有苯环侧基，大分子结构不规整、故不易结晶。芳香环子结构不规整、故不易结晶。芳香环侧基，弱极性，故柔顺性很低。侧基，弱极性，故柔顺性很低。第32页/共152页u(1)(1)阻隔性阻隔性 阻湿、阻气性能差，阻湿性阻湿、阻气性能差，阻湿性能低于能低于PEPE。阻气性介于阻气性介于LDPELDPE和和PPPP之间。之间。u(2)(
16、2)化学稳定性化学稳定性 耐一般酸、碱、盐、有耐一般酸、碱、盐、有机酸、低级醇机酸、低级醇,其水溶液性能良好，但易其水溶液性能良好，但易受到有机溶剂如烃类、酯类等的侵蚀软化受到有机溶剂如烃类、酯类等的侵蚀软化甚至溶解；甚至溶解；u(3)(3)机械力学性能机械力学性能 具有较高的刚性，但具有较高的刚性，但脆性大，耐冲击性能很差。脆性大，耐冲击性能很差。1、聚苯乙烯的性能第33页/共152页u(4)(4)耐温度性耐温度性 耐热性差，连续使用温耐热性差，连续使用温度为度为60-8060-80，耐低温性良好；，耐低温性良好；u(5)5)光学性能光学性能 透明度好，高达透明度好，高达8888-92-92
17、，有良好的光泽性；，有良好的光泽性；u(6)(6)成型加工性能成型加工性能 易着色、表面印刷易着色、表面印刷和涂镀金属层加工性能好。热封合性差和涂镀金属层加工性能好。热封合性差第34页/共152页u(7)(7)卫生安全性卫生安全性 无毒、无味，不易长霉，无毒、无味，不易长霉，卫生安全性好，但卫生安全性好，但PSPS树脂中残留单体苯乙烯树脂中残留单体苯乙烯及其他一些挥发性物质有低毒性，对人体最及其他一些挥发性物质有低毒性，对人体最大无害量为大无害量为133133mgmgkgkg。u此外，此外，PSPS易成型加工，具良好的着色性，易成型加工，具良好的着色性，表面印刷性等，制品装饰效果很好。表面印刷
18、性等，制品装饰效果很好。聚苯乙烯的性能第35页/共152页2、聚苯乙烯的应用u(1)(1)主要制成透明食品盒、水果盘、小餐具主要制成透明食品盒、水果盘、小餐具等。等。u(2)PS(2)PS薄膜和片材料经拉伸处理后，可制成薄膜和片材料经拉伸处理后，可制成收缩薄膜及热成型容器。收缩薄膜及热成型容器。u(3)(3)发泡聚苯乙烯（发泡聚苯乙烯（EPSEPS）可用作保温、防可用作保温、防潮、隔音及缓冲包装材料。潮、隔音及缓冲包装材料。u(4)(4)低温储存食品低温储存食品 。u(5)(5)包装果蔬等具有呼吸作用的生鲜食品。包装果蔬等具有呼吸作用的生鲜食品。第36页/共152页3、PS的改性品种vPS最主
19、要的缺点是脆性，其改性多集中于增加韧性和提高冲击强度。品种：ABS：由丙烯腈(A:25%30)、丁二烯(B:25%30)和苯乙烯(S:40%50)共聚而成。特性：坚韧、质硬、刚性、耐热、但不透明。对某些酸、碱、油、脂肪和食品有良好的耐 性，在食品工程上常用于制作管材。第37页/共152页l K-K-树脂：树脂：由丁二烯和苯乙烯共聚而成。由丁二烯和苯乙烯共聚而成。l特性：特性：高透明和耐冲击性，无毒卫生，可与高透明和耐冲击性，无毒卫生，可与食品直接接触。食品直接接触。用于制造各种包装容器，如盒、杯、用于制造各种包装容器，如盒、杯、罐等；罐等；l MBS MBS：甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；l H
20、IPS HIPS：高冲聚苯乙烯高冲聚苯乙烯 PS的改性品种第38页/共152页(四)聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是由氯乙烯单体加聚合成的高分聚氯乙烯是由氯乙烯单体加聚合成的高分子化合物。子化合物。PVCPVC树脂的分子式为树脂的分子式为:大分子中大分子中-C-Cl-C-Cl-键有较强极性，大分子间键有较强极性，大分子间结合力强，柔顺性差，且不易结晶。结合力强，柔顺性差，且不易结晶。根据增塑剂的用量不同可获得不同品种的根据增塑剂的用量不同可获得不同品种的PVCPVC塑料：塑料：硬质硬质PVCPVC：不超过：不超过5 5 半硬质半硬质PVCPVC：5%5%-2020 软质软质PVCPVC：30%30
21、%-4040 第39页/共152页1、聚氯乙烯的包装性能(1)(1)阻隔性阻隔性阻气、阻油性优于阻气、阻油性优于PEPE塑料，阻湿性比塑料，阻湿性比PEPE差。差。硬质硬质PVCPVC的阻气性优于软质的阻气性优于软质PVCPVC；(2)(2)化学稳定性化学稳定性在常温下可耐受任何浓度的盐酸、在常温下可耐受任何浓度的盐酸、90%90%以下以下的硫酸、的硫酸、50506060的硝酸、的硝酸、7070以上的氢氧以上的氢氧化钠的作用。化钠的作用。(3)(3)机械力学机械力学硬质硬质PVCPVC有很好的抗拉强度和刚性。有很好的抗拉强度和刚性。软质软质PVCPVC相对较差，但柔韧性和抗撕裂强度相对较差，但
22、柔韧性和抗撕裂强度较较PEPE高；高；第40页/共152页1、聚氯乙烯的包装特性(4)(4)耐温度性耐温度性耐高低温性差，一般使用温度为耐高低温性差，一般使用温度为15155555，有低温脆性。，有低温脆性。硬质硬质PVCPVC比软质比软质PVCPVC的耐高温性稍好，但耐低的耐高温性稍好，但耐低温性较差。温性较差。(5)(5)光学性能光学性能透明度、光泽性比透明度、光泽性比PEPE优良。优良。(6)(6)成型加工性能成型加工性能加工性能差。加入增塑剂和稳定剂可改善。加工性能差。加入增塑剂和稳定剂可改善。着色性、印刷性和热封性较好着色性、印刷性和热封性较好。第41页/共152页单体含量：单体含量
23、：单体氯乙烯有麻醉和致畸致癌作用，对人体的单体氯乙烯有麻醉和致畸致癌作用，对人体的安全限量为安全限量为lmglmgkgkg体重。体重。用于食品包装的用于食品包装的PVCPVC树脂中单体残留量树脂中单体残留量3mg/kg3mg/kg，包装制品，包装制品lmg/kglmg/kg。稳定剂：稳定剂：用于食品包装的用于食品包装的PVCPVC包装材料不允许加入铅盐、包装材料不允许加入铅盐、镉盐、钡盐等较强毒性的稳定剂。镉盐、钡盐等较强毒性的稳定剂。各国允许用于食品包装用塑料的稳定剂有钙、各国允许用于食品包装用塑料的稳定剂有钙、锌、锂的脂肪酸盐类。锌、锂的脂肪酸盐类。增塑剂：增塑剂：用作食品包装的用作食品包
24、装的PVCPVC应使用邻苯二甲酸二辛酯、应使用邻苯二甲酸二辛酯、二癸酯等低毒品种作增塑剂，使用剂量也应在安二癸酯等低毒品种作增塑剂，使用剂量也应在安全范围内。全范围内。(7)卫生安全性第42页/共152页2 2、聚氯乙烯的应用、聚氯乙烯的应用v(1)(1)软质软质PVCPVC增塑剂含量大，卫生安全性差。增塑剂含量大，卫生安全性差。一般不用于直接接触食品的包装。常一般不用于直接接触食品的包装。常用于生鲜果蔬的包装。用于生鲜果蔬的包装。v(2)(2)硬质硬质PVCPVC中不含或含微量增塑剂，安全中不含或含微量增塑剂，安全性好。性好。可用于直接接触食品包装。可用于直接接触食品包装。v(3)(3)其薄
25、膜制品可用作食品的收缩包装。其薄膜制品可用作食品的收缩包装。v(4)(4)薄片热成型容器用于冰淇淋、果冻等薄片热成型容器用于冰淇淋、果冻等的热成型包装。的热成型包装。第43页/共152页(五)聚偏二氯乙烯(PVDC)uPVDCPVDC塑料是由偏二氯乙烯单体加聚合成塑料是由偏二氯乙烯单体加聚合成的高分子化合物。的高分子化合物。u分子结构式为：分子结构式为：u大分子有极性，分子结合力强，大分子大分子有极性，分子结合力强，大分子结构对称，规整，故结晶性高，加工性较结构对称，规整，故结晶性高，加工性较差。差。u由于由于PVDCPVDC其软化温度高，接近其分解温其软化温度高，接近其分解温度，制成薄膜材料
26、时一般需加入稳定剂和度，制成薄膜材料时一般需加入稳定剂和增塑剂。增塑剂。第44页/共152页1、聚氯乙烯的包装特性(1)(1)阻隔性阻隔性具有对气体、水蒸气、油及异味极好的阻具有对气体、水蒸气、油及异味极好的阻隔性，且受环境温度的影响较小。隔性，且受环境温度的影响较小。(2)(2)化学稳定性化学稳定性不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀；不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀；(3)(3)机械力学性能机械力学性能有很好的抗拉强度，柔韧性，但挺度低。有很好的抗拉强度，柔韧性，但挺度低。(4)(4)耐温度性耐温度性耐高低温性良好，适用于高温杀菌和低温耐高低温性良好，适用于高温杀菌和低温冷藏；冷藏；第45页/
27、共152页(5)(5)光学性能光学性能透明性、光泽性良好。透明性、光泽性良好。(6)(6)成型加工性能成型加工性能其成型加工困难，价格较高。其成型加工困难，价格较高。膜封口强度低，一般需采用高频或脉冲热膜封口强度低，一般需采用高频或脉冲热封合，也可采用铝丝结扎封口。封合，也可采用铝丝结扎封口。(7)(7)卫生安全性卫生安全性同同PVCPVC。聚氯乙烯的包装特性第46页/共152页vPVDCPVDC膜是一种高阻隔性包装材料，适于长膜是一种高阻隔性包装材料，适于长期保存食品。期保存食品。(1)(1)制成收缩薄膜后，适用于畜肉制品的灌制成收缩薄膜后，适用于畜肉制品的灌肠包装，一般采用铝丝结扎封口。肠
28、包装，一般采用铝丝结扎封口。(2)(2)大量用于制成高性能复合包装材料。大量用于制成高性能复合包装材料。(3)(3)可作复合材料的粘合剂。可作复合材料的粘合剂。(4)(4)溶于溶剂成涂料，涂覆在其他薄膜材料溶于溶剂成涂料，涂覆在其他薄膜材料或容器表面或容器表面(称称K K涂涂)，可显著提高阻隔性能。，可显著提高阻隔性能。2、聚氯乙烯的应用第47页/共152页(六)聚酰胺(PA)聚酰胺通称尼龙聚酰胺通称尼龙NyNy，是分子主链上含大量酰，是分子主链上含大量酰胺基团结构的线型结晶型高聚物。胺基团结构的线型结晶型高聚物。PAPA树脂可由内酰胺自聚而成，如己内酰胺自树脂可由内酰胺自聚而成，如己内酰胺自
29、聚形成聚形成Ny6 Ny6 PAPA树脂可由二元胺与二元酸通过缩聚反应而树脂可由二元胺与二元酸通过缩聚反应而形成，如己二胺和己二酸缩聚形成形成，如己二胺和己二酸缩聚形成Ny66Ny66。PAPA树脂大分子为极性分子，分子间结合力强，树脂大分子为极性分子，分子间结合力强，大分子易结晶。大分子易结晶。第48页/共152页 阻气性良好；但吸水性强阻气性良好；但吸水性强,阻湿性能差。阻湿性能差。化学稳定性良好。化学稳定性良好。与其他塑料相比具有很好的抗拉强度，抗与其他塑料相比具有很好的抗拉强度，抗冲击强度也比一般塑料显著提高。冲击强度也比一般塑料显著提高。高低温性能优良，正常使用温度范围为高低温性能优
30、良，正常使用温度范围为6060130130，最高可高达，最高可高达200200。卫生安全性较好，不易受生物的侵蚀。卫生安全性较好，不易受生物的侵蚀。成型加工性较好，但热封性能较差。成型加工性较好，但热封性能较差。1、聚酰胺的包装特性第49页/共152页2、聚酰胺的应用uPAPA薄膜制品大量用于食品包装。薄膜制品大量用于食品包装。u为提高其包装性能，可使用拉伸为提高其包装性能，可使用拉伸PAPA薄薄膜与膜与PEPE、PVDCPVDC膜等复合，以克服其亲水、膜等复合，以克服其亲水、吸水的缺点，从而扩大使用范围。吸水的缺点，从而扩大使用范围。u一般用于畜肉类制品的高温蒸煮包装一般用于畜肉类制品的高温
31、蒸煮包装和深度冷冻包装。和深度冷冻包装。第50页/共152页(七)聚乙烯醇(PVA)PVAPVA是由醋酸乙烯酯聚合成聚醋酸乙烯酯，是由醋酸乙烯酯聚合成聚醋酸乙烯酯，经碱性醇液醇解而得。经碱性醇液醇解而得。分子结构式为：分子结构式为：是一种分子极性较强且有高度结晶的高是一种分子极性较强且有高度结晶的高分子化合物。分子化合物。其性能取决于聚合度和醇解度。其性能取决于聚合度和醇解度。第51页/共152页1、聚乙烯醇的包装特性(1)(1)阻隔性阻隔性 PVAPVA具有具有优良的阻气性优良的阻气性，但阻湿性差但阻湿性差。(2)(2)化学稳定性化学稳定性 不受醇、酮、酯、油等普通溶剂及臭氧的不受醇、酮、酯
32、、油等普通溶剂及臭氧的侵蚀，在浓酸中分解。侵蚀，在浓酸中分解。(3)(3)机械力学性能机械力学性能 抗拉强度、韧性、延伸率均较高，但因吸抗拉强度、韧性、延伸率均较高，但因吸湿量和增塑剂用量的增加而使强度降低；湿量和增塑剂用量的增加而使强度降低；第52页/共152页(4)(4)耐温度性耐温度性 耐高温性较好，耐低温性较差。耐高温性较好，耐低温性较差。(5)(5)光学性能光学性能 透明度、光泽性及印刷性都很好；透明度、光泽性及印刷性都很好；(6)(6)成型加工性能成型加工性能 热封合性差。热封合性差。第53页/共152页vPVAPVA薄膜可直接用于包装含油食品和风味薄膜可直接用于包装含油食品和风味
33、食品，存放期长。食品，存放期长。v广泛应用于肉类制品。广泛应用于肉类制品。v如香肠、烤肉、切片火腿等包装，也可用如香肠、烤肉、切片火腿等包装，也可用于黄油、干酪及快餐食品包装于黄油、干酪及快餐食品包装。2、聚乙烯醇的应用第54页/共152页(八)聚酯(PET)v聚酯是聚对苯二甲酸和乙二酯的简称，俗称聚酯是聚对苯二甲酸和乙二酯的简称，俗称涤纶。涤纶。v其分子结构式为：其分子结构式为：v大分子主链因含有苯环而具有高强韧性。大分子主链因含有苯环而具有高强韧性。v因有柔性醚键因有柔性醚键(-O-)(-O-)而仍有较好的柔顺性；而仍有较好的柔顺性；v大分子具强极性，因苯环存在大分子具强极性，因苯环存在,
34、使大分子可使大分子可能为结晶能为结晶,也可能为无定型结构。也可能为无定型结构。第55页/共152页1、聚酯(PET)的包装特性(1)(1)阻隔性阻隔性v具有优良的阻气、阻湿、阻油及阻异味等具有优良的阻气、阻湿、阻油及阻异味等高阻隔性。并可阻挡紫外线；高阻隔性。并可阻挡紫外线；(2)(2)化学稳定性化学稳定性v耐稀酸、碱及普通溶剂，对浓酸碱不稳定。耐稀酸、碱及普通溶剂，对浓酸碱不稳定。(3)(3)机械力学性能机械力学性能v高强度韧性，抗拉强度是高强度韧性，抗拉强度是PEPE的的5 51010倍，是倍，是PAPA的的3 3倍。倍。v抗冲强度也很高，还具有良好的耐磨和耐抗冲强度也很高，还具有良好的耐
35、磨和耐折叠性；折叠性；第56页/共152页(4)(4)耐温度性耐温度性v具有优良的耐高低温性能，可在具有优良的耐高低温性能，可在-70-70120120温度下长期使用，短期使用可耐温度下长期使用，短期使用可耐150150高温。高温。(5)(5)光学性能光学性能v光亮透明，印刷性能较好；光亮透明，印刷性能较好；(6)(6)成型加工性能成型加工性能v由于熔点高，故成型加工、热封较困难。由于熔点高，故成型加工、热封较困难。(7)(7)卫生安全性卫生安全性v卫生安全性好，溶出物总量很小；卫生安全性好，溶出物总量很小；1、聚酯(PET)的包装特性第57页/共152页2、聚酯(PET)的应用PETPET制
36、作薄膜用于食品包装主要有四种形式：制作薄膜用于食品包装主要有四种形式：(1)(1)无晶型未定向透明无晶型未定向透明薄膜，可用来包装含薄膜，可用来包装含油及肉类制品，还可作食品桶、箱、盒等容油及肉类制品，还可作食品桶、箱、盒等容器的衬袋。器的衬袋。(2)(2)无晶型定向拉伸无晶型定向拉伸膜，可用作畜肉食品的膜，可用作畜肉食品的收缩包装。收缩包装。(3)(3)结晶型结晶型塑料薄膜，可大量用于食品包装。塑料薄膜，可大量用于食品包装。(4)(4)与其他材料与其他材料复合复合，用于保质期较长的高，用于保质期较长的高温蒸煮杀菌食品包装和冷冻食品包装。温蒸煮杀菌食品包装和冷冻食品包装。(5)(5)清凉饮料大
37、都使用清凉饮料大都使用PETPET瓶包装。瓶包装。第58页/共152页(九)聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯也是一种聚酯。聚碳酸酯也是一种聚酯。其分子结构为：其分子结构为：有很好的透明性和机械力学性能，尤其是有很好的透明性和机械力学性能，尤其是低温抗冲击性能。低温抗冲击性能。PCPC可注塑成型为盆、盒。可注塑成型为盆、盒。吹塑成型为瓶、罐等各种韧性高、透明性好、吹塑成型为瓶、罐等各种韧性高、透明性好、耐热又耐寒的产品。耐热又耐寒的产品。第59页/共152页 包装食品时因其透明可制成“透明”罐头，可耐120高温杀菌处理。缺点；由于刚性大所以耐应力、开裂性较差。如用PE、PP、PET、ABS和PA等与之共
38、混成塑料合金可改善其应力、开裂性，但失去光学透明性。聚碳酸酯(PC)第60页/共152页(十)乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)vEVA是一种改性聚乙烯。v由乙烯和醋酸乙烯酯(VA)共聚而得。v其分子结构：第61页/共152页v根据二组分的摩尔比不同，分为塑料用和粘合剂用根据二组分的摩尔比不同，分为塑料用和粘合剂用两大类。两大类。v1.VA1.VA含量在含量在10102020时，能部分结晶而用于塑料；时，能部分结晶而用于塑料；v2.VA2.VA含量含量1010左右时，左右时，EVAEVA刚性较好，成型加工性、刚性较好，成型加工性、耐冲击性比耐冲击性比PEPE还好些；还好些；v3.3.当当VAVA含
39、量增大时，它的弹性、柔软性、透明性增含量增大时，它的弹性、柔软性、透明性增大。大。v4.VA4.VA大于大于3030时的时的EVAEVA性质似橡胶；性质似橡胶；v5.VA5.VA含量大于含量大于6060时便成为热熔粘结剂。时便成为热熔粘结剂。(十)乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)第62页/共152页1、EVA的包装特性(1)阻隔性EVA阻隔性比LDPE差，且随密度降低透气性增加；增加VA含量能更好抗紫外线。(2)化学稳定性抗老化性能比PE好,耐臭氧作用比橡胶高；(3)机械力学性能强度比LDPE高(4)光学性能透明度高，光泽性好，易着色，装饰效果好；第63页/共152页(5)(5)成型加工性能成型
40、加工性能成型加工温度比成型加工温度比PEPE低低20203030，加工性好，加工性好，可热封也可粘合；可热封也可粘合；(6)(6)卫生安全性卫生安全性具有良好抗霉菌生长的特性，卫生安全。具有良好抗霉菌生长的特性，卫生安全。第64页/共152页2、EVA的应用(1)VA含量少的EVA薄膜可作呼吸膜包装生鲜果蔬，也可直接于其他食品的包装；(2)VA含量1030的EVA薄膜可用作食品的弹性裹包或收缩包装。(3)因其热封温度低、封合强度高、透明性好而常作复合膜的内封层。EVA挤出涂布在BOPP、PET和玻璃纸上，可直接用来包装干酪等食品。(4)VA含量高的EVA可用作粘结剂和涂料。第65页/共152页
41、(十一)乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)在日本用EVAL表示。分子结构为：乙烯醇改善了乙烯的阻气性，而乙烯则改善了乙烯醇的可加工性和阻湿性，故EVOH具有聚乙烯的易加工成型性和优良的阻湿性，又具有聚乙烯醇的极好阻气性。第66页/共152页1.1.特点特点:EVOH:EVOH树脂是高度结晶型树脂，树脂是高度结晶型树脂，EVOHEVOH最突最突出的优点是对出的优点是对O O2 2、COCO2 2、N N2 2有高阻隔性，及优异的有高阻隔性，及优异的保香阻异味性能。保香阻异味性能。主链上有羟基存在而具亲水性，吸收水分后会影主链上有羟基存在而具亲水性，吸收水分后会影响其高阻隔性。响其高阻隔性。2.2.具
42、有良好的耐油和耐有机溶剂性，且有高抗静具有良好的耐油和耐有机溶剂性，且有高抗静电性，薄膜有高的光泽度和透明度。电性，薄膜有高的光泽度和透明度。3.3.可制成单膜，可共挤制成多层膜及片材，也可可制成单膜，可共挤制成多层膜及片材，也可采用涂布方法复合。采用涂布方法复合。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)第67页/共152页（十二）环境可降解塑料 关于环境可降解塑料的含义可归纳为三个方面：化学上(分子水平)其废弃物的化学结构发生显著变化，最终完全降解成二氧化碳和水；物性上(材料水平)其废弃物在较短时间内，机械力学性能下降，应用功能大部分或完全丧失；形态上其废弃物在较短时间内破裂、崩碎、粉化成为对环境无害
43、或易被环境消化物质。第68页/共152页1、生物可降解塑料生物可降解塑料指能够被微生物分解的塑料，分解的产物为CO2、H2O或一些低分子化合物。现在已取得成果的有几种：（1）生物合成聚酯塑料 （2）聚交酯 （3）天然高分子材料 （4）合成生物可降解塑料 （5）共混型生物可破坏塑料第69页/共152页（1）生物合成聚酯塑料由聚3-羟基丁酸酯(PHB)或其共聚物组成的塑料。由细菌碱杆菌属富营养细菌（甲烷单胞菌）在常规发酵罐中，以小麦制成葡萄糖为碳源经发酵作用合成，此聚酯塑料由生物合成，亦能为微生物所分解。第70页/共152页（2）聚交酯 以乳酸为原料制得的生物降解塑料。能与活细胞相溶，可被微生物分
44、解成水和二氧化碳，其降解速度可通过共聚的方法来调节和控制。乳酸主要是通过微生物发酵法生产而得，通过交酯聚合而得聚交酯。第71页/共152页（3）天然高分子材料以淀粉、纤维素、蛋白质、多糖等天然高分子材料为原料，经适当改性后制成能被生物降解塑料。以淀粉为主要原料的可完全生物降解的材料，淀粉含量高达6080，具有无毒，相溶性及分散性好，成本低，应用领域广泛的优点。第72页/共152页（4）合成生物可降解塑料高分子材料降解的敏感性依赖于它自身的结构。含C-N、C-O等杂键的高分子比含单纯C-C的敏感，带支链的比直链敏感。从分子量看，PE的分子量低于500时，与低分子石蜡一样能为微生物所降解。第73页
45、/共152页（5）共混型生物可破坏塑料如将淀粉和PE或PVA等进行共混。这种塑料虽能被微生物破坏，即渗混的淀粉等被微生物分解而使塑料失去强度被粉碎，但其中不能被微生物分解的塑料仍未降解，只是变成碎片或粉化而分散于土壤环境中。第74页/共152页2、光降解塑料 光降解塑料指光照作用下能降解的塑料。制造途径有：合成光降解树脂，使用添加剂。合成光降解树脂：乙烯和CO共聚物。物理性能和热稳定性与PE相似，但能被光降解，其降解速度与CO组成含量有关。乙烯酮类单体和乙烯或苯乙烯、甲基丙烯甲酯、氯乙烯等单体共聚而制得，光降解性则决定于共聚物中羰基的含量。第75页/共152页添加光敏剂促进光降解塑料：较多的是
46、采用芳香酮光敏剂，如二苯甲酮等作光敏剂；金属配合物光降解的光敏剂，如铁配合物按一定比例加到聚乙烯中 第76页/共152页四、软塑包装材料软塑包装材料是塑料包装材料的主体，也是食品包装材料的重要组成部分，可分为两大类：单种塑料薄膜：包括普通薄膜、拉伸薄膜、热收缩薄膜及弹性薄膜；复合薄膜：包括塑料与塑料、纸类、铝箔等的二层或多层组合的复合薄膜。目前大多数国家对塑料薄膜和片(板)材的区分是以厚度为标准：0.25mm者为片(板)材。第77页/共152页(一)塑料薄膜的成型加工熔融挤出成型是应用最广的一种单层薄膜成型方法。主要设备为螺杆挤出机。根据模具结构的不同，熔融挤出法可分为：环形模法：制得的薄膜为
47、圆筒膜，称为吹塑薄膜。窄缝式T型模法：制得的薄膜为平膜，称为注塑薄膜。1、熔融挤出成型第78页/共152页(1)挤出吹塑成型-筒膜用于PE、PVC等薄膜的制造，与其他薄膜成型法相比：优点：1)设备紧凑投资较少。2)易控制薄膜温度，边缘整齐不用修边。3)在吹塑成型过程中，薄膜纵横两向都有 一定程度的拉伸定向，可提高透明度和 光泽性。缺点：1)由于冷却速度较慢而影响薄膜的透明度。2)薄膜厚度偏差也较大。第79页/共152页1 挤出机2 芯棒3 泡状薄膜4 导向板5 牵引辊6 卷曲辊7 折叠导板8 冷却环9 冷却空气入口10 模头11 压缩空气入口典型积压吹塑薄膜工作示意图第80页/共152页(2)
48、T型模法成型平膜 此法适用于结晶型树脂且要求较薄的薄膜成型。如PE、PP、软质PVC、PVDC等薄膜制造。与挤出吹塑成型相比：薄膜具有强度高、光泽性好、透明度高，表面可以多彩印刷，但设备投资大。第81页/共152页2、平挤拉伸成型平挤拉伸成型的薄膜经冷却辊碾压，其厚度偏差较小。包装性能因拉伸定向而得到改善，且生产效率高。第82页/共152页3、流涎法成型(1)先将树脂溶于有机溶剂(PVA则以水作溶剂)，制成浓度为1035的溶液,(2)将其过滤、消泡，然后送入流涎机,(3)通过流涎嘴使溶液流涎到滚筒或移动的钢带上蒸发干燥成一定厚度的薄膜。薄膜的厚度取决于聚合物树脂溶液浓度、流涎量及流涎机速度。第
49、83页/共152页(1)使热塑性塑料颗粒通过挤出机加热塑化挤出预成型薄膜。(2)然后经过几个内部加热而相邻逆转的辊筒间隙，连续压延制成成型薄膜。薄膜厚度取决于最后一组辊筒的筒隙，此法常用于PVC膜生产。4、压延法成型第84页/共152页(二)常用食品包装塑料薄膜1.普通塑料膜2.定向拉伸塑料薄膜3.热收缩薄膜 4.弹性(拉伸)薄膜5.高阻隔性薄膜第85页/共152页1、普通塑料膜普通塑料膜是指采用挤出吹塑成型、T型模法成型、流涎法成型及压延法成型的未经拉伸处理的一类薄膜，包装性能主要取决于树脂品种。在单一薄膜中：阻湿性能好的薄膜有PVDC、拉伸PP和PE；阻气性优良的有PVA、PA、PVDC、
50、EVA；耐高温性较好的有CPP、PA、PET、PVDC，适用于高温杀菌食品的包装。第86页/共152页2、定向拉伸塑料薄膜将普通塑料薄膜在其玻璃化温度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。经过定向拉伸的薄膜，其抗拉强度、阻隔性能、透明度等都有很大的提高。单向拉伸膜有：0PP、0PS、0PET、OPVDC等双向拉伸膜有：BOPP、BOPE、BOPS、BOPA等第87页/共152页3、热收缩薄膜未经热处理定型的定向拉伸薄膜称热收缩薄膜。收缩薄膜的厚度：重量轻、体积小的物品收缩膜厚度为：80100m；大托盘