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1、第四章包装材料与容器1第一页，本课件共有52页一、塑料的组成和一般性能1.1.塑料的基本组成及作用塑料的基本组成及作用v塑料是以合成的或天然的高分子化合物如合成树脂、天然树脂等为主要成分，在一定温度和压力下可塑制成型，并在常温下保持其形状不变的材料。第二页，本课件共有52页塑料中的主要成分包括：（1）合成树脂（2）增塑剂（3）稳定剂（4）填充剂（5）增强剂（6）着色剂（7）润滑剂其中27项一般称为塑料助剂。常用的助剂还有抗静电剂、阻燃剂、驱避剂、发泡剂等。塑料的性能是由合成树脂和所用助剂的性能所决定的。根据实际使用要求，不同的塑料可选用不同的助剂，而同一种树脂，加入不同的助剂，可制成性能上相差
2、很大的塑料制品。第三页，本课件共有52页2.2.塑料包装材料的性能特点塑料包装材料的性能特点塑料有许多独特的的性能，这些性能然因种类不同而有差异，但一般都具有高聚物的共同性能。作为包装材料的塑料，其主要性能特点是：（1）物理机械性能良好（2）阻隔性好（3）有优良的抗化学药品性（4）有良好的加工适应性v塑料作为包装材料的主要缺点是：强塑料作为包装材料的主要缺点是：强度不如钢铁；耐热度不及金属和玻璃；度不如钢铁；耐热度不及金属和玻璃；部分塑料含有毒助剂单体；易带静电；部分塑料含有毒助剂单体；易带静电；废弃物的处理困难，易造成公害等。废弃物的处理困难，易造成公害等。第四页，本课件共有52页二、塑料的
3、分类及应用塑料的分类方法很多，按其受热加工时的性能特点，可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料加热时可以塑制成型，冷却后固化保持其形状。这种过程能反复进行，即可反复塑制。热固性塑料加热时可塑制成一定形状，一旦定型后即成为最终产品，再次加热时也不会软化，温度升高则会引起它的分解破坏，即不能反复塑制。第五页，本课件共有52页1.1.聚乙烯（聚乙烯（PEPE）2.2.聚丙烯（聚丙烯（PPPP）3.3.聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS）4.4.聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC PVC）5.5.聚酰胺（聚酰胺（PAPA）6.6.聚偏二氯乙烯（聚偏二氯乙烯（PVDCPVDC）7.7.聚乙烯醇（聚乙烯醇（PV
4、APVA）8.8.乙烯乙烯-醋酸乙烯共聚物（醋酸乙烯共聚物（EVAEVA）9.9.聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET PET）10.10.聚碳酸酯（聚碳酸酯（PCPC）11.11.聚氨基甲酸酯（聚氨基甲酸酯（PVPPVP）（一）常见包装用热塑性塑料直接跳至下页直接跳至下页第六页，本课件共有52页（二）常见包装用热固性塑料1.1.酚醛塑料（酚醛塑料（PEPE）2.2.脲醛塑料（脲醛塑料（UFUF）3.3.蜜胺塑料（蜜胺塑料（MEME）直接跳至下节直接跳至下节第七页，本课件共有52页1.1.聚乙烯（聚乙烯（PEPE）聚乙烯是产量最大、用量最大的塑料包装材料。聚乙烯透湿率低，且化学性
5、质稳定，能耐水、酸碱水溶液和60以下的大多数溶剂。聚乙烯具有较好的耐寒性、较好的耐幅射和电绝缘性。聚乙烯的主要缺点是：气密性不良，强度较低，耐热性较差；不耐浓硫酸、浓硝酸及其他氧化剂的侵蚀，耐环境应力开裂性较差，且容易受光、热和氧的作用而引起降解；聚乙烯属非极性塑料，所以适印性或粘接性不好。聚乙烯主要用来制造各种包装薄膜、容器和泡沫缓冲材料等。第八页，本课件共有52页2.2.聚丙烯（聚丙烯（PPPP）聚丙烯外观似聚乙烯，是通用塑料中最轻的一种。聚丙烯具有较好的防潮性、抗水性和防止异味透过性。抗张强度和硬度均优于聚乙烯，可在100120长期使用。聚丙烯具有极好的耐弯曲疲劳强度，常用作铰链。聚聚丙
6、丙烯烯的的主主要要缺缺点点是是耐耐寒寒性性、耐耐老老化化性性差差，气气密密性性不不良良，不不适宜在低温下使用。适宜在低温下使用。聚丙烯属非极性材料。聚丙烯属非极性材料。广泛用于制作食品、化工产品、化妆品等的包装容器，如周广泛用于制作食品、化工产品、化妆品等的包装容器，如周转箱、瓶子、编织袋以及包装用薄膜、打包带和泡沫缓冲材转箱、瓶子、编织袋以及包装用薄膜、打包带和泡沫缓冲材料料等。等。第九页，本课件共有52页3.3.聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS）聚苯乙烯是一种无色透明、类似于玻璃状的材料，无味无毒。聚苯乙烯的透明度高，着色性和印刷性好，可制作各种色彩鲜艳的制品。吸水率低，具有较好的尺寸稳定性、
7、刚挺而无延展性。主要缺点是：耐冲击强度低、表面硬度小，易划痕磨毛；防潮性、耐热较差。易受烃类、酮类、高级脂肪酸及苯烃等的作用而软化甚至溶解，且耐油性不好。聚苯乙烯广泛用于制作食品、医药品以及日用品等小型包装容器，如盒、杯、等和食品包装用薄膜。此外，聚苯乙烯是制作泡沫塑料缓冲材料的主要原料。第十页，本课件共有52页4.4.聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)聚氯乙烯是产量仅次于聚乙烯的塑料品种。聚氯乙烯透明度高，属于极性高分子聚合物。具有优良的机械强度、耐磨、耐压性能，防潮性、抗水性和气密性良好，可以热封合，并具有优良的印刷性能和难燃性。能耐强酸、强碱和非极性溶剂。聚氯乙烯的主要缺点是耐热性差，
8、在85时析出氯化氢，引起降解，使性能变差。容易受极性有机溶剂的侵蚀。聚氯乙烯的价格便宜，用途广泛。多用做制造硬质包装容器、透明片材和软质包装薄膜，泡沫塑料缓冲材料。第十一页，本课件共有52页5.聚酰胺（PA）聚酰胺的商品名称是尼龙（NYLON），其品种很多。尼龙大都是坚韧、不甚透明的角质材料，无味无毒。熔点高，能耐油、耐一般溶剂，机械性能优异。具有较高的耐弯曲疲劳强度。可在40100温度范围使用。尼龙的气密性较聚乙烯、聚丙烯好，能耐碱和稀酸，不带静电，印刷性能良好。尼龙的主要缺点是吸水性强，透湿率大，在高温情况下尺寸稳定性差，吸水后使气密性急剧下降，不耐甲酸、苯酚和醇类，浓碱对其也有侵蚀作用。
9、在包装上主要用于食品的软包装，特别适用于油腻性食品在包装上主要用于食品的软包装，特别适用于油腻性食品的包装。尼龙容器也常用于化学试剂等的包装。的包装。尼龙容器也常用于化学试剂等的包装。第十二页，本课件共有52页6.聚偏二氯乙烯（PVDC）聚偏二氯乙烯是一种略带有浅棕色的强韧材料。聚偏二氯乙烯是一种略带有浅棕色的强韧材料。聚偏二氯乙烯的结晶性强，对水蒸气、气体的透过率极低。机聚偏二氯乙烯的结晶性强，对水蒸气、气体的透过率极低。机械强度较好，能耐强酸、强碱和有机溶剂，耐油性优良，有自械强度较好，能耐强酸、强碱和有机溶剂，耐油性优良，有自粘性，难以燃烧。粘性，难以燃烧。聚偏二氯乙烯的缺点是耐老化性差
10、，容易受紫外线的影响，聚偏二氯乙烯的缺点是耐老化性差，容易受紫外线的影响，易分解出氯化氢，其单体也有毒性。易分解出氯化氢，其单体也有毒性。聚偏二氯乙烯价格较贵，所以使用时主要是发挥其气密性聚偏二氯乙烯价格较贵，所以使用时主要是发挥其气密性好的特性。好的特性。第十三页，本课件共有52页7.聚乙烯醇（PVA）聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯水解得到的。聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯水解得到的。聚乙烯醇具有良好的透明度和韧性，无味无毒；具有优良的气密性和聚乙烯醇具有良好的透明度和韧性，无味无毒；具有优良的气密性和保香性。聚乙烯醇的机械强度、耐应力开裂性、耐化学药品性和耐油保香性。聚乙烯醇的机械强度、耐应力开裂性、
11、耐化学药品性和耐油性均较好，不带静电，印刷性能好，并具有热合性。性均较好，不带静电，印刷性能好，并具有热合性。聚乙烯醇的缺点是：吸水性大，吸水后阻气性和机械强度下降；透聚乙烯醇的缺点是：吸水性大，吸水后阻气性和机械强度下降；透湿率大，为聚乙烯的湿率大，为聚乙烯的5 51010倍，易受醇类、酯类等溶剂的侵蚀。倍，易受醇类、酯类等溶剂的侵蚀。聚乙烯醇主要以薄膜的形式用于食品包装，以充分利用其气密性聚乙烯醇主要以薄膜的形式用于食品包装，以充分利用其气密性和保香性好这一特点。和保香性好这一特点。第十四页，本课件共有52页8.乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）乙烯醋酸乙烯共聚物的透明性良好，弹性突出，高伸长率
12、，它的耐应力开裂性、耐寒性、耐老化性和低温热封合性均优于聚乙烯，能耐强碱、弱酸的侵蚀。乙烯醋酸乙烯共聚物的缺点是：薄膜的滑爽性差，易粘连；防潮性、气密性不良；耐热性差；易受强酸等有机溶剂的侵蚀，耐油性不良。乙烯醋酸乙烯共聚物主要用于制作包装薄膜，因其弹性好，故适用于托盘的缠绕裹包、收缩膜。也用作复合薄膜的密封层和药品、食品的包装容器。第十五页，本课件共有52页9.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）聚对苯二甲酸乙二醇酯俗称聚酯。是一种无色透明、坚韧的材料。在热塑性塑料中，它的机械性能最好。耐热、耐寒性好，可在40 120范围内使用。聚酯具有较好的防潮性、气密性和防止异味透过性，能耐弱酸、弱碱和大多数
13、溶剂，耐油性好，适于印刷。聚酯的主要缺点是：不耐强碱、强酸，氯代烃等其也有侵蚀作用；易带静电，且尚无适当的防止带静电的方法，热封合性能差；价格贵。聚酯主要用于制作包装容器和薄膜，冷冻食品和蒸煮食品的包装。聚酯瓶则大量用于饮料的包装（如可乐、矿泉水等）。第十六页，本课件共有52页10.聚碳酸酯（PC）聚碳酸酯是在分子链中含有碳酸酯的一类高分子聚合物的总称。聚碳酸酯无色，透明度、折光率高。具有较好的防潮性和气密性，优良的保香性和耐热、耐寒性，使用温度范围在180130。聚碳酸酯有突出的冲击韧性，有良好的耐磨性。成型收缩率小，吸水率低，不带静电，绝缘性能优良，耐油。缺点是：易产生应力开裂现象；耐弯曲
14、疲劳强度较差；热封合性不良；不耐碱、酮、芳香烃。聚碳酸酯主要制成薄膜和容器用于食品的包装。第十七页，本课件共有52页11.聚氨基甲酸酯（PVP）聚氨基甲酸酯简称聚氨酯。聚氨酯泡沫塑料具有极佳的弹性，符合要求的密度、柔软性、伸长率和压缩强度，其化学稳定性好，耐许多溶剂和油类，其耐磨性较天然海绵大20倍，并具有优良的绝热、隔音、防震以及粘合等。由于聚氨酯的价格较高，一般只用于精密仪器、贵重器械、工艺品等的防震包装或衬垫缓冲材料。聚氨酯可采用现场发泡的方法进行防震包装。第十八页，本课件共有52页1.酚醛塑料（PF）酚醛塑料是以酚醛树脂为主要成分的热固性塑料，俗称“电木”。酚醛塑料具有较高的机械强度、
15、耐磨性和优良的电器绝缘性能，耐温度高，不易变形，能耐某些稀酸，耐油性好。酚醛塑料的主要缺点是弹性较差，脆性大、制品颜色较暗，多为黑色或棕色，具有微毒。酚醛塑料的价格低廉，其在包装上主要用来制作瓶盖、箱盒以及化工产品的耐酸容器。用酚醛塑料制作的瓶盖，能承受装盖机的扭力，并能长期保持密封。第十九页，本课件共有52页2.脲(甲)醛塑料（UF）脲醛塑料是以脲醛树脂为主要成分的热固性塑料，俗称“电玉”。脲醛塑料的表面硬度大，具有良好的光泽和适宜的半透明态，其着色性好，不易吸附灰尘，具有良好的电器绝缘性，脲醛塑料的化学性质稳定，耐油脂性能优良。脲醛塑料的主要缺点是耐水性差，易吸水变形，抗冲击强度也稍有不足
16、，不耐碱和强酸的侵蚀。脲醛塑料在包装上主要用于制作精致的包装盒、化妆品容器和瓶盖等。因在醋酸或100沸水中浸泡时有游离的有毒物质甲醛析出，故不适于包装食品。第二十页，本课件共有52页3.蜜胺塑料（MF）蜜胺塑料是以三聚氰胺（密胺）一甲醛树脂为主要成分制得的具有体型结构的热固性塑料。蜜胺塑料强度大，不易变形，表面光滑而坚硬，外观似陶瓷，无味无毒。它的着色性好，可制成各种色彩鲜艳的制品。蜜胺塑料的耐热、耐水性好，在20100的范围内其性能变化很小，能耐沸水、耐酸、碱、耐油脂性好。蜜胺塑料的价格较好，多用于制作食品容器，也可制作精美的食品包装容器及家用器皿等。第二十一页，本课件共有52页三、塑料在包
17、装中的应用三、塑料在包装中的应用1.1.塑料薄膜塑料薄膜2.2.塑料包装容器塑料包装容器3.3.泡沫塑料泡沫塑料4.4.塑料编织袋与塑料无纺布塑料编织袋与塑料无纺布5.5.塑料网塑料网第二十二页，本课件共有52页1.塑料薄膜塑料薄膜是使用最早、用量最大的塑料包装材料。目前塑料包装薄膜的消耗量约占塑料包装材料总消耗量的40以上。塑料薄膜一般具有透明、柔韧，良好的耐水性、防潮性和阻气性，机械强度较好，化学性质稳定、耐油脂，可以热封制袋等优点，能满足多种物品的包装要求。第二十三页，本课件共有52页薄膜主要用于制造各种手提塑料袋、外包装、食品包装、工业品包装及垃圾袋等。片材主要用于直接加工成各类容器（
18、如盒）或采用热成型工艺加工成容器（吸塑、压塑等）。类似纸板但比纸板的透明度、防潮性、防油性、强度等都好。塑料薄膜的品种很多，通常按化学成分、成型方法、包装功能等几种方法进行分类。第二十四页，本课件共有52页v按化学组成按化学组成;v按成型方法按成型方法;v按包装功能按包装功能;v按塑料薄膜的结构分。按塑料薄膜的结构分。第二十五页，本课件共有52页 1挤出机；2加料斗；3机头及环形口模；4人字型夹板；5牵引辊；6冷却风环；7卷取辊挤出吹塑法观看动画观看动画第二十六页，本课件共有52页1挤出机；2T型机头；3冷却辊；4卷取辊挤出流延法（T模法）观看动画观看动画第二十七页，本课件共有52页1挤出机；
19、2T型机头；3冷却辊；4预热辊；5纵向拉伸辊；6横向拉伸预热区；7拉伸区；8热定型区；9卷取机双向拉伸法第二十八页，本课件共有52页PS片材PVC膜BOPP膜PVC片材第二十九页，本课件共有52页薄 膜 制 品气珠膜袋类制品第三十页，本课件共有52页2.塑料包装容器塑料包装容器通常按以下几种方法进行分类：（1）按化学组成。可分为PE、PP、PS、PVC、PET、NY、PC、PF、UF容器等。（2）按成型方法。分为吹塑、注射、挤出、模压、热成型、旋转、缠绕成型容器等。（3）按容器的形状和用途。可分为箱盒类、瓶罐类、袋类、软管类等。第三十一页，本课件共有52页常用的成型方法与应用：模压成型；注射成
20、型；中空吹塑成型；热成型；旋转成型；缠绕成型等。第三十二页，本课件共有52页模压成型模模压压成成型型是将粉状、粒状或纤维状塑料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压使其成型并固化，开模取出制品。该法历史最长。模压成型的特点：模压成型的用途：观看动画观看动画第三十三页，本课件共有52页模压成型制品及模具第三十四页，本课件共有52页注射成型又称注塑，它是将粒状或粉状塑料从注射机的料斗加入料筒中，经加热塑化呈熔融状态后，借助螺杆或柱塞的推力，将其通过料筒端部的喷嘴注入温度较低的闭合模具中，经冷却定型后，开模取出制品。注射成型的特点：注射成型的用途：观看动画观看动画双色注射双色注射第三十五页，本课件
21、共有52页注射成型制品及注射成型机第三十六页，本课件共有52页中空吹塑成型将挤出或注射成型制得的型坯预热后置于吹塑模中，然后在型坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁面上，再经冷却定型、脱模即得到制品。中空吹塑成型可制得各种不同容量、不同壁厚的塑料瓶、桶、罐等包装容器。适于中空吹塑成型的塑料有PE、PVC、PP、PS、PET、NY、PC等。中空吹塑成型过程包括型坯的制造和型坯的吹塑。按型坯的制法不同，中空吹塑分为挤出中空吹塑和注射吹塑，在此基础上又发展了拉伸吹塑及多层吹塑等。第三十七页，本课件共有52页PETPET瓶的吹制瓶的吹制一步法成型动画一步法成型动画两步法成型动画两步法成型动画第三
22、十八页，本课件共有52页中空吹塑成型制品第三十九页，本课件共有52页热成型属二次加工成型，是用热塑性塑料片材作为原料来制造塑料容器的一种方法。与注射成型相比，热成型工艺简单，设备投资少，模具制造周期短，且费用低。适合生产小批量的产品，而且对产品设计的变换较任何其它成型方法都快。热成型模具可以用钢材、铝材、硬木、塑料以及石膏等。但热成型制品的结构不宜太复杂，且壁厚的均匀度较差。第四十页，本课件共有52页热成型制品观看动画观看动画2 2观看动画观看动画1 1第四十一页，本课件共有52页旋转成型又称滚塑成型。滚塑成型的设备比较简单；容器的壁厚较挤出中空吹塑均匀，废料少；且容器几乎无内应力，不易出现变
23、形、凹陷等。滚塑成型适于制作大容量的贮槽、贮罐、桶等包装容器。观看动画观看动画第四十二页，本课件共有52页缠绕成型是制作增强塑料中空容器的主要成型方法。这种方法只适合于制作圆柱形和球形等回转体，可制得大型贮罐、贮槽、高压容器等。适用的树脂有PF、PE、PVC和不饱和树脂等。第四十三页，本课件共有52页3.3.泡沫塑料泡沫塑料v泡沫塑料是内部含有大量微孔结构的塑料制品，又称多孔性塑料。它是以树脂为主体、加入发泡剂等其它助剂经发泡成型制得的。v泡沫塑料是目前产品缓冲包装中使用的主要缓冲材料。第四十四页，本课件共有52页（1 1）泡沫塑料的特点）泡沫塑料的特点1）容重很低，可减轻包装重量，降低运输费
24、用；2）具有优良的冲击、振动能量的吸收性；3）对温、湿度的变化适应性强，能满足一般包装要求；4）吸水率低、吸湿性小，化学稳定性好，本身不会对内装物产生腐蚀，且对酸、碱等化学药品有较强的耐受性；5）导热率低，可用于保温隔热包装；6）成型加工方便，可以采用模压、挤出、注射等成型方法制成各种泡沫衬垫、泡沫块、片材等。容易进行二次成型加工，如使用热成型、粘接等方法制成各种形状的制品等。第四十五页，本课件共有52页（2 2）泡沫塑料的分类）泡沫塑料的分类1）按化学成分不同可分为PE、PS、PVC、聚氨酯(PVP)、PP泡沫塑料等。包装中以PS泡沫塑料使用量最大,简称EPS。2）按密度不同可分为低发泡、中
25、发泡和高发泡泡沫塑料。密度分别是0.4、0.10.4g及0.1gcm3。3）按泡沫结构不同泡沫塑料可分为开孔型泡沫塑料和闭孔型泡沫塑料。4）按机械性能不同泡沫塑料可分为软质、半硬质和硬质三种。第四十六页，本课件共有52页4.4.塑料编织袋与塑料无纺布塑料编织袋与塑料无纺布（1 1）塑料编织袋）塑料编织袋v塑料编织袋是指用塑料扁丝编织成的袋。塑料扁丝主要是以聚乙烯或聚丙烯树脂为原料经挤出成型制得平膜或管膜，然后切割成一定宽度的窄条，再经单向拉伸制成。v塑料编织袋具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点。加入塑料薄膜内衬后能防潮、防湿，适用于化工原料、农药、化肥、谷物等重型包装，特别适于外贸出口包装。v按
26、装载量不同，可分为轻型袋、中型袋和重型袋三种。轻型袋装载量在2.5kg以下；中型袋为2550kg；重型袋为50100kg。第四十七页，本课件共有52页塑料编织袋第四十八页，本课件共有52页5.塑料网 塑料网主要是挤出网，挤出网又分普通挤出网和挤出发泡网。（1 1）普通挤出网）普通挤出网v普通挤出网简称挤出网，它是将聚乙烯或聚丙烯树脂加入挤出机，使其熔融塑化后从特殊旋转机头（内外模口上设有若干个小孔）挤出成网状，经冷却定型后即成。v塑料挤出网的成型工艺及设备简单，易于操作，从原料到成网一次成型，生产效率高，成本低。挤出网经加工制成网袋，广泛用于包装食品、蔬菜、机械零件以及玩具等。第四十九页，本课
27、件共有52页（2 2）挤出发泡网）挤出发泡网挤出发泡网是一种新型的缓冲衬垫材料，它是在挤出网的基础上发展起来的。挤出发泡网是以聚乙烯树脂为原料，加入交联剂、发泡剂等助剂，经挤出发泡成网。挤出发泡网质轻，有一定的强度和弹性，并具有缓冲和防震性能。在玻璃瓶装化学药品、小型精密仪器、电子产品以及水果等物品的包装中得到了广泛的应用。其他还有与塑料编织袋类似的编织网，此处从略。第五十页，本课件共有52页挤出发泡网挤出发泡网第五十一页，本课件共有52页特别说明：本节所使用部分动画来自江南大学化工学院郁文娟老师的多媒体素材。本节思考题：本节思考题：塑料容器的成型方法有几种？分别简述之。塑料容器的成型方法有几种？分别简述之。5L5L食食用用油油用用的的塑塑料料容容器器可可以以使使用用什什么么方方法法成成型型？为什么？为什么？第五十二页，本课件共有52页