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1、第二篇 塑料包装材料与制品 包装材料学在包装行业中,高分子材料主要以塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料、油墨等形式使用,其中以塑料的应用最广。塑料是可塑性高分子材料的简称。用塑料可以制得软包装袋、中空容器(瓶、罐、桶等)、周转箱、片材的吸塑容器、泡沫塑料缓冲包装材料、编织袋、捆扎带等。第一章 概述 包装材料学第一节 塑料包装的特点及其产品 一、塑料的特点 1质轻、机械性能好 钢的 1/81/4,铝的 1/32/3,玻璃的1/32/3 2适宜的阻隔性与渗透性 阻气包装、防潮包装、防水包装、保香包装 保鲜包装 3化学稳定性好 耐 酸、碱、盐 4光学性能优良 透明5卫生性良好 纯的聚合物树脂没有毒性 6
2、良好的加工性能和装饰性 挤出、注射、吸塑 二、塑料在包装方面的主要应用包装材料学具体应用:薄膜 容器 防震缓冲包装材料 密封材料 带状材料 1薄膜低密度聚乙烯(LDPE),高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)软包装 单层薄膜、复合薄膜和薄片,做成的包装称软包装 主要用于包装食品、药品等。吸塑包装 厚度为0.15mm0.4mm的透明塑料薄片,经热成型制成, 又称泡罩包装 用于包装药片、药丸、食品或其他小商品 薄膜应用包装材料学PS四/六/八/十二连杯/子母杯封口膜系列包装材料学PS四/六/八/十二连杯/子母杯封口膜系列包装材料学泡罩包装薄膜应用包装材料学软包装卷膜包装材料
3、学软包装材料包装材料学BOPP、KBOPP、CPP、PET、KPET、VMPET、VMCPP、PA、LDPE、HDPE、LLDPE、铝箔AL、珠光膜、奶膜(黑白膜)、PVDC涂敷膜等。收缩膜标贴包装材料学2容器 塑料在包装方面的主要应用包装材料学2容器(l)塑料瓶、桶、罐及软管容器高、低密度聚乙烯和聚丙烯为主,也有用聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯。聚酯、聚碳酸酯等树脂(2)杯、盒、盘、箱等容器高、低密度聚乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯的发泡或不发泡片材,通过热成型方法制成,用于包装食品 十万级净化车间(PE注吹一次成型生产线)包装材料学注塑机包装材料学滴 眼 剂 塑 料 瓶-容器应用包装材料学塑 料桶-
4、容器应用包装材料学塑 料容器应用包装材料学塑 料容器应用包装材料学3防震缓冲包装材料包装材料学3防震缓冲包装材料 泡沫塑料 用聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚氨酯和聚氯乙烯制成气泡塑料薄膜或气垫薄膜 在两层低密度聚乙烯薄膜之间充以气泡制成的薄膜泡沫纸 聚苯乙烯或低密度聚乙烯在挤出机内通人加压易于汽化的气体,经挤出吹塑而成低发泡薄片食品包装托盘、餐盘、蛋盒及快餐食品包装盒等 防震缓冲包装材料包装材料学4密封材料 包装材料学4密封材料 密封剂和瓶盖衬、垫片 以聚氨酯或乙烯醋酸乙烯酯树脂为主要成分,用作桶、瓶、罐的封口材料。 橡胶或无毒软聚氯乙烯片材,可作瓶盖、罐盖的密封垫片。 PE 发泡垫片PE发泡垫片
5、卷材密封材料 包装材料学密封材料密封海棉条 5带状材料 包装材料学5带状材料 打包带、撕裂膜、胶粘带、绳索塑料打包带 是用聚丙烯、高密度聚乙烯或聚氯乙烯的带坯,经单轴拉伸取向、压花而成宽13mm16mm的带,较铁皮或纸质打包带捆扎方便、结实。编织袋 聚丙烯经单轴拉伸剖成2mm3mm宽的扁丝织成 不干胶标贴 将压敏胶涂于纸质或铝箔彩色标贴背面 打包带包装材料学彩印封箱胶带包装材料学不干胶标贴包装材料学第二节 高分子材料基础知识 包装材料学高分子材料 是以高分子化合物为主要组分的材料。通常,高分子的分子量在5000以上。分子量大是高分子化合物最基本的特性。一般说来,高分子化合物具有较好的强度和弹性
6、,而低分子化合物则没有。高分子化合物包括有机高分子和无机高分子化合物天然: 松香、淀粉、纤维素、蛋白质和天然橡胶等 合成: 塑料、合成橡胶、合成纤维等 硅酸盐材料、玻璃、水泥、陶瓷等 一、高分子材料的合成 包装材料学1单体、聚合度、平均分子量 高分子化合物又称为高聚物,物质由低分子化合物到高分子化合物的转变过程,称为聚合。聚合以前的低分子化合物称为单体 聚乙烯树脂的聚合 : nCH2CH2 -CH2CH2-n- 高分子化合物是由特定的结构单位多次重复组成的。其中特定的结构单位,称为链节;特定结构单位的重复个数,称为聚合度 高分子化合物的分子量 = 链节分子量聚合度 高分子化合物的分子量,通常指
7、的是平均分子量。 高分子材料的合成 包装材料学高分子化合物都是由许多化学结构组成相同、分子链链节数不等的同系高分子组成的混合物,我们把这称做高分子分子量的多分散性。特性:1.分子量增加时,它的拉伸强度及刚性增加,但流动性下降。2.对同一分子量的聚乙烯,当分子量的分布范围增加时,它的抗蠕变能力增加,耐低温脆性及耐应力开裂性提高,但冲击韧性下降。 工业生产上可通过控制分子量的大小及其分布情况得到预期性能的高聚物。 2聚合反应类型 包装材料学(l)加聚反应 分子和分子一个一个相加起来成为一个大分子,称为加聚反应。加聚反应有以下特点:反应一旦开始,就进行得很快,直到形成最后产物为止,中间不能停留在某阶
8、段上,也得不到中间产物;链节的化学组成和单体的化学组成相同; 反应中没有小分子副产物生成。 约有80的高分子材料是由加聚反应得到的,例如聚烯烃塑料、合成橡胶等。 聚合反应类型 包装材料学(2)缩聚反应 缩聚反应是由相同或不同的低分子物质聚合,在生成高聚物的同时常有H2O、NH3、卤化氢、醇等低分子物质的析出。所得到的高聚物,其组成与原料物质的组成不同。 二元酸和二元醇的酯化作用,得到聚酯。均缩聚反应 氨基酸均缩聚得到聚酰胺。共缩聚反应 含有不同官能团的两种(及两种以上)单体进行的缩聚反应称为共缩聚反应。己二胺和己二酸经共缩聚反应生成尼龙66。通过物理或化学方法,来提高现有高聚物的综合性能。这个
9、措施称为高分子化合物的改性。 聚合反应类型 包装材料学(2)缩聚反应 缩聚反应的特点如下:缩聚反应是由若干个经合反应构成的,因此它是逐步进行的,也就是缩聚反应可以停留在某阶段上,可以得到中间产物;缩聚产物链节的化学结构和单体的化学结构不完全相同;在缩聚过程中总有小分子副产物折出。缩聚反应有很大的实用价值,酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺、有机硅树脂以及许多其它塑料等都是用缩聚反应合成的。二、高分子裢的结构和性质 包装材料学1高分子链的组成与形态 线型和体型 聚乙烯属于线型。物理特性:(1)线型结构的高分子化合物具有弹性和塑性,在适当的溶剂中可以溶胀或溶解,升高温度时则软化、流动。(2)体型结构的高分
10、子化合物,无弹性和塑性,脆性大,不溶于任何溶剂(有的会有一些溶胀),分解温度低于熔化温度,因此也不能熔融。体型结构 分子链和分子链之间有许多链节相互交联起来,成为立体结构,体型结构的高分子的形成是按三维空间进行的,像一张不规则的网,因此也称为网状结构。三、聚集态结构与性质 包装材料学按照大分子排列是否有序,高聚物可分为结晶型与无定形两类。结晶聚合物分子排列规整有序;无定形聚合物分子排列杂乱不规则。 1结晶聚合物 结晶度愈大,晶区范围愈大,分子间的作用力愈强,因此强度、硬度、刚度愈高(熔点愈高、耐热性和耐化学性愈好),而与链运动有关的性能如弹性、伸长率、冲击强度等则降低。 2无定形聚合物 无定形
11、聚合物的结构只是大距离范围内无序,小距离范围内是有序的,即远程无序,近程有序。3聚合物的取向态 高聚物在成型加工和使用时,在外力的作用下,高分子链会发生取向,即高分子链沿外力作用的方向排列。高聚物经取向后,力学性能各向异性. 四、高分子材料的柔顺性 包装材料学1高分子链节的柔顺性 由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象。把大分子链的这个特性称为高分子材料的柔顺性。 2影响柔顺性的因素(l)主族性质分子链越长,柔顺性越好。当主链中含有一定数量的芳杂环时,分子链的柔顺性很低,显示出刚性。当主链中含有孤立双键,这种分子链的柔顺性比不含双键时更好。(2)侧基性质 3高分子材料的温度形变曲线
12、 玻璃态、高弹态和粘流态 五、高分子材料的老化与防老化 包装材料学聚合物的老化 高分子材料在长期使用过程中,由于受到氧、热、紫外线、机械力、水蒸气以及微生物等因素的作用,逐渐失去弹性,出现龟裂,变硬变脆或发粘软化,失去光泽或变色,物理机械性能变差等现象。高分子化合物本身的结构和环境条件等因素造成高分子的交联和高分子的裂解,是引起老化的主要原因。(1)老化以大分子的交联为主时:表现为失去弹性、变硬变脆、出现龟裂等。(2)老化以大分子的裂解为主时:表现为失去刚性、变软发粘、出现蠕变等。高分子材料的老化与防老化 包装材料学防老化的主要措施:(1)对高分子化合物的结构进行改性,如将聚氯乙烯氯化,改善其
13、稳定性;(2)添加防老化剂、紫外线吸收剂等,这一类化合物称为稳定剂; (3)表面处理防止老化,即在高聚物表面加上保护层(电镀上金属或涂上涂料),使之与空气、水分、阳光、腐蚀介质等隔绝,可以减缓或防止老化。 第三节 高分子材料的分类和命名 包装材料学一、高分子材料的分类1热塑性高分子材料 热塑性高分子材料本身多为长链大分子,线型或支链型聚合物。 特性:当加热此类材料超过一定温度时,材料就软化,进而产生流动,很少有化学反应发生,仅仅是物理的熔融过程;当温度降至一定温度时,材料就硬化恢复原来的状态;再受热又可软化,冷却再变硬;这类材料在某些特定溶剂的作用下还可溶解,成为高分子树脂溶液,溶剂挥发后,材
14、料仍可回复到原来的状态。热塑性塑料就是能反复进行上述过程的塑料。 聚乙烯、聚丙烯、聚环乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯酸、聚偏氯乙烯等 高分子材料的分类包装材料学2热固性高分子材料 热固性高分子材料原来是由较低分子量的物质构成,为线型结构。但一经加热,材料首先软化,呈现出流动性,随即发生缩聚反应,脱出小分子物质并生成中间缩聚物,进而该中间缩聚物分子间发生交联反应,生成具三维交联的体型结构高分子化合物,最终固化成为不熔、不溶的高分子材料。酚醛树脂、脉醛树脂、环氧树脂等均为热固性高分子材料。 二、高分子材料的命名 包装材料学1.专用名称 蛋白、淀粉等 2.单体名称前加“聚”字 例如聚乙烯等 3.单体
15、名称后加“树脂”或“橡胶”二字 酚醛树脂、顺丁橡胶等4.商品名称 如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)5.英文字母表示 如 ABS等。 国际理论和应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry,IUPAC)提出了高分子材料命名的方法,但尚未被高分子界的许多人所接受。 使用较多的三种命名法,即习惯命名法、工业命名法和IUPAC命名法。 思考题 包装材料学1简述塑料包装材料的优缺点。2塑料在包装材料方面的主要应用有哪些?3区别下列概念:单体与重复结构单元;加聚反应与缩聚反应;热塑性塑料与热固性塑料;聚合度与分子量。4什么是聚合物老化?老
16、化时常发生哪些物理化学变化?5聚合物常用的分类方法有那些?6写出六种你经常遇到的聚合物的名称,包括商品名称和工业命名名称。 第二章 塑料包装材料常用树脂和助剂 包装材料学塑料: 塑料是在高分子材料的基础上加上各类助剂、并具有可塑性质的材料,它由树脂和化学助剂两种主要成分组成。塑料中的其它组分都靠树脂粘合起来,因此树脂也可称作塑料的粘合剂。 树脂不仅决定了塑料的类型(热塑性或热固性),而且影响着塑料的主要性质。助剂: 助剂是为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质,也称塑料添加剂。 概述 包装材料学 开发新的塑料制品,在某种意义上讲,重要的一环是选择树脂和助剂,即所谓配方。包装行业使用量最大的
17、塑料品种:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯和聚酰胺等塑料。由于科学技术的发展,对新材料的需要,又出现了一些力学性能优良、并且有较广使用温度范围的新型材料,如聚碳酸酯、聚甲醛、聚四氟乙烯等。 第一节 常用树脂 包装材料学一、聚乙烯( Polyethylene,PE)聚乙烯是包装中用量最大的塑料品之一。 聚乙烯是乙烯通过加成反应得到的一组聚合体的总和。 聚乙烯为无臭、无毒外观呈乳白色的蜡状固体。主要性质如下:分子结构为线型或支链型结构,结构简单规整、对称性好、易于结晶,材料柔软性好,不易脆化。分子中无活性反应基团又无杂原子,因此化学稳定性极好,在常温下几乎不与任何物质反应。常温下不溶于任何
18、一种已知的溶剂。聚乙烯有优良的耐低温性能,且在低温下性能变化极小。阻湿性好,但具有一定的透气性。热封性好。 由于聚乙烯分子无极性,极性油墨等对其附着力较差,导致适印性不好,故在印刷前应进行表面处理。 一、聚乙烯( Polyethylene,PE)包装材料学聚乙烯的品种类型(按密度和结构的不同分)低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)1.低密度聚乙烯(LDPE)包装材料学1.低密度聚乙烯(LDPE): 是一种非线性热塑性聚乙烯,结晶度低,机械强度、阻气性、耐溶剂性都比高密度聚乙烯差;但它的柔软性、断裂伸长率、耐冲击性、透明度则
19、比高密度聚乙烯好。低密度聚乙烯具有优秀的阻湿性,同时对氧气、二氧化碳气体及有机蒸气也有较高的阻隔性能。 加工方式:吹膜、流延、挤出涂布、挤出吹塑和注塑。低密度聚乙烯的最大产品是薄膜。用途:普遍运用于食品、服装包装袋、阻湿层、农用薄膜、日用品包装和收缩缠绕膜等,以及复合薄膜中的热封和粘合层。 2.高密度聚乙烯(HDPE)包装材料学2.高密度聚乙烯(HDPE)含支链少,结晶度高达90,有些品种使用温度可达120度,耐寒性能良好。由于密度高,结晶度高,故其机械强度、阻隔性、耐热性等性能均好于低密度聚乙烯。用途:多用来制造食品包装用瓶、罐、桶等中空容器,也可制成薄膜或复合膜。3.线型低密度聚乙烯(LL
20、DPE)线型低密度聚乙烯(LLDPE)是在结构上介于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯之间的一种聚乙烯。 与低密度聚乙烯和高密度聚乙烯相比,线型低密度聚乙烯有最好的热封性。 二、聚丙烯(Polypropylene,PP)包装材料学二、聚丙烯(Polypropylene,PP) 聚丙烯也是包装中最常用的塑料品种之一。 聚丙烯是以丙烯单体进行聚合的热塑性聚合物。聚丙烯外观与聚乙烯相似,聚丙烯是目前常用塑料中最轻的一种。种类:通常有均聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯两类。特点:聚丙烯有很高的耐化学性及力学性能。用途:聚丙烯树脂常用于制造薄膜和硬的容器。1.均聚聚丙烯包装材料学1.均聚聚丙烯 受结晶及聚合条件的影响,
21、最终聚合物的分子结构存在等规、间规及无规三种不同的丙烯单体的立体构型。 等规聚丙烯是在ZieglerNatta催化剂的作用下,通过控制温度及压力来聚合的高结晶材料,是最常用的聚丙烯形式。特性:密度低、熔点高、力学性能好,拉伸强度、屈服强度、压缩强度、挺度、硬度等都优于聚乙烯,尤其是具有较好的刚性和抗弯曲性;耐化学性极好,耐热性良好(150不变形),并能耐沸水煮,能经受高温消毒;阻湿性极好,阻气性优于聚乙烯,但耐低温性能远不如聚乙烯;印刷性与粘合性不好,在印刷或粘合前多需进行表面处理。 均聚聚丙烯的应用包装材料学(1)聚丙烯薄膜可以包装食品;(2)应用于复合薄膜的制造;(3)高挺度与易拉性能非常
22、适合缠绕及拉伸应用;(4)可用来制造瓶、罐及各种形式的中空容器。(5)优良抗弯性和回弹性,可制作盖及本体合一的箱壳。(6)很好的耐热性则可以用于制成耐热的微波食品容器以及耐蒸煮容器。 聚丙烯也是一种极好的注塑材料。 均聚聚丙烯有极好的流变性和很好的加工性能。 缠绕及拉伸应用包装材料学2. 无规共聚聚丙烯包装材料学2. 无规共聚聚丙烯特性: 无规共聚聚丙烯通常含有1.57的乙烯,在分子链上乙烯单体位置的无规律阻碍了顺式聚丙烯分子链的有规立构和高结晶,因此无规共聚聚丙烯具有低结晶度,低熔点,高透明度及柔软性的性能。无规共聚聚丙烯比均聚聚丙烯轻,具有更好的耐低温冲击强度;对酸、碱、醇及低沸点的碳氢化
23、合物有很好的耐化学性。应用: 无规共聚聚丙烯可用来吹膜或注塑,拉伸薄膜可以作为玩具等的收缩膜包装。它的防湿性能也好,在包装中的其它应用有医药、食品及服装的包装;7的乙烯共聚物用于作热封层。 滴 眼 剂 塑 料 瓶包装材料学收缩膜应用包装材料学三、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)包装材料学聚苯乙烯(Polystyrene,PS) 聚苯乙烯是目前世界上应用最广的塑料之一。聚苯乙烯大分子主链上带有体积较大的苯环侧基,使得大分子的内旋受阻,故柔顺性差,且不易结晶,属线型无定型聚合物。聚苯乙烯的性能: 力学性能好、密度低、刚性好、硬度高,但脆性大、耐冲击性能差; 耐化学性能好,不受一般酸、碱、盐
24、等物质侵蚀,但易受有机溶剂如烃类、酯类等的侵蚀,且溶于芳烃类溶剂; 连续使用温度不高,但耐低温性能良好; 阻气、阻湿性差; 具有高的透明度,良好的光泽性,染色性良好,印刷、装饰性好; 无色、无毒、无味,尤其适用于食品包装。 聚苯乙烯(Polystyrene,PS)包装材料学 聚苯乙烯的品种: 1通用聚苯乙烯(GPPS) 2增强聚苯乙烯(HIPS)3发泡聚苯乙烯(EPS) 1通用聚苯乙烯(GPPS) 包装材料学通用聚苯乙烯(GPPS)特性:具有优良的光学性能。在室温下易脆和呈刚性。通用聚苯乙烯具有三个优良特性:耐热温度高、高流动性(易吹塑)和几乎不含添加剂,用途:常被用来做发泡塑料和热塑成型原料
25、,用于注塑透明商品盒、高品质化妆用品器皿和光盘包装、透明的食品盒、果盘、小餐具等。高流动性聚苯乙烯树脂的分子量较小,含34矿物油添加剂,从而使结晶聚苯乙烯更加柔软、结晶温度降低。它的典型应用是医用器皿、餐具和热塑成型的共挤片材。中流动性聚苯乙烯树脂的分子量适中,含12矿物油添加剂,它常被用于吹塑瓶和食品医药包装。 2增强聚苯乙烯(HIPS)包装材料学 增强聚苯乙烯(HIPS)特性: 增强聚苯乙烯包含了能加强和改善阻隔性能的橡胶,不透明,易热塑成型,增强聚苯乙烯的缺陷在于低温阻隔性差、高氧气透过率、易发生紫外光(UV)变质和耐油性、耐化学性差,容器对食品的保香性能差。用途:典型的包装应用有冷藏奶
26、制品。PS封口膜包装材料学 3发泡聚苯乙烯(EPS)包装材料学发泡聚苯乙烯(EPS)特性:发泡聚苯乙烯是一些特殊的发泡结晶聚苯乙烯珠粒.用途:主要应用于各类电器的缓冲包装、食品包装以及鲜鱼的活体包装箱等。聚苯乙烯的发泡制品还可用于保温及低发泡片材制一次性使用的快餐盒、盘。发泡聚苯乙烯包装材料学聚苯乙烯薄膜包装材料学聚苯乙烯薄膜聚苯乙烯薄膜经拉伸处理后,耐冲击强度差的缺点得到改善,可制成热收缩薄膜,用于食品的收缩包装。聚苯乙烯的薄膜的透气率介于聚丙烯与低密度聚乙烯之间,对水蒸气渗透率高,但当温度低于0时,水蒸气渗透率迅速下降。用途:非常适于食品包装后的低温储存,也适合于包装蔬菜等需要呼吸的生鲜食
27、品。 四、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)包装材料学丙烯腈-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile - Styrene Copolymer,AS),俗称AS树脂,又称SAN树脂。特性:丙烯腈-苯乙烯共聚物外观为无色或微黄色非晶态透明物质,与聚苯乙烯树脂相比,具有更高的耐冲击强度、刚性,更好的耐应力开裂性能,高透明性和表面硬度,耐热性也得到提高,可在80100长期使用。比聚苯乙烯更好的耐烃类溶剂和耐油性;化学稳定性好,丙烯腈含量越高,其韧性和耐化学性越好。应用:在包装中可制造要求透明的杯、盘、盒等餐具以及包装容器等比聚苯乙烯产品要求更高的各种制品。 五、聚氯乙烯(PVC)包装材料学聚氯乙烯(Pol
28、yvinyl Chloride,PVC) 聚氯乙烯塑料是多组分塑料,它包括聚氯乙烯树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、填料、颜料等多种助剂,各助剂的品种及数量都直接影响聚氯乙烯塑料的性能。聚氯乙烯的主要特性如下: 性能可调 化学稳定性好 耐热性较差 阻气、阻油性好,阻湿性稍差。聚氯乙烯树脂光学性能较好,可制成透光性、光泽度皆好的制品。与油墨的亲和性好,与极性油墨结合牢固,另外热封性也较好。纯的聚氯乙烯树脂本身是无毒聚合物,但若树脂中含有过量的未聚合的氯乙烯单体时,在制成食品包装后,若所含的氯乙烯通过所包装的食品进入人体,可对人体肝脏造成损害,还易产生致癌和致畸作用。 聚氯乙烯应用包装材料学应用:悬浮
29、法聚氯乙烯树脂是制造聚氯乙烯塑料的主要原料,可加工成硬质或软质聚氯乙烯制品。硬质聚氯乙烯制品可以是各种管材、片材、板材、防腐设备、周转箱等,其中片材、板材又可用真空成型及热成型等方法制成各种食品容器;软质聚氯乙烯塑料可制包装薄膜、软管等产品。聚氯乙烯薄膜可以用于食品包装,特别是红色新鲜的肉类。聚氯乙烯薄膜的氧气阻隔性适合维持肉类需要的氧气量,这对保持肉类的红色和新鲜外观是必要的,冷冻的家禽和托盘包装的家禽也用PVC拉伸薄膜来包装。PVC也用来包装新鲜的水果和蔬菜,制作用于牛奶、乳制品、食用油的包装瓶、用于鱼类和鱼类产品的泡罩包装。PVC还可用于制造化妆品瓶、药品包装袋等。 六、聚偏氯乙烯共聚物
30、(PVDC)包装材料学聚偏氯乙烯共聚物(Polyvinyl Chloride,PVDC) 聚偏氯乙烯是偏氯乙烯的均聚物,目前包装中应用的商品名为萨冉(Saran)的树脂是偏氯乙烯和氯乙烯的共聚物。加工方法:挤出、共挤出、层压,以及注塑、吹塑和浇铸。 特性:与聚氯乙烯树脂相比,聚偏氯乙烯树脂的软化点较低,热稳定性较差,但制品的透明性、印刷性、耐化学性更好,相对密度大,突出的特点是具备像EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)一样的化学阻隔性能和极低的透水和透氧性能;薄膜制品收缩率大,制品比聚氯乙烯更坚韧、冲击强度更高。 聚偏氯乙烯共聚物应用包装材料学聚偏氯乙烯树脂在阻隔性能上的应用主要是阻气、阻氧和阻水。
31、主要用于制造薄膜和热收缩薄膜,包装肉类或其它食品、药品等。(1)单层薄膜广泛用于日常家用包装,与聚烯烃通过共挤制成多层薄膜常用于包装肉类、奶酪和其它对水气较敏感的食品包装,这种结构通常包含1020的偏氯乙烯共聚物,主要是提供材料的阻隔性能。(2)还可与其它薄膜复合制成复合薄膜包装食品。(3)乳液法聚偏氯乙烯涂覆在其它纸张、薄膜或塑料容器的表面,可提高纸张和塑料薄膜甚至半刚性容器的PET瓶的阻隔性能,延长食品的保存期。七、聚酰胺(Polyamide,PA)包装材料学聚酰胺(Polyamide,PA) 聚酰胺的商品名叫尼龙(Nylon),是分子主链上含有酰胺基团的线型结晶聚合物,它是由内酰胺或由二
32、元胺与二元酸缩聚而成。尼龙是一种线性的、具有热塑性的缩聚聚酰胺,其分子链上均匀地分布着氨基化合物。特性: 通常情况下,具有透明性、热成型、高强度及在较宽的温度范围内保持很高的挺度的能力。然而,由于其结构组成的原因,尼龙表现出很强的水蒸气敏感性。力学性能优异,表面硬度大,耐磨且有自润滑性和较高的冲击韧性;耐低温性能好,又具有一定的耐热性;吸水性大,环境湿度的变化易影响尼龙制品的尺寸稳定性和阻隔性能;有较好的阻气性,但阻湿性差;无毒、无臭、耐候性好而染色性差;化学稳定性好,耐溶剂、油类及稀酸等。 聚酰胺应用包装材料学尼龙在包装方面主要以薄膜形式应用,为提高薄膜性能,一般对薄膜进行拉伸。(1)尼龙通
33、过吹塑加工,可以用来生产工业容器、燃料罐和油罐。(2)尼龙一般还用于医疗器械、肉类和奶酪包装及热成型填充包装。(3)在大多数包装应用中,尼龙一般与其它薄膜复合 成多层结构,其它树脂主要提供热封性能和阻水性能,如LDPE。 尼龙多层复合膜通常用于真空咸肉、干酪、大腊肠和其它肉类加工品的包装。聚偏氯乙烯涂布的尼龙具有更好的阻水、阻氧和阻油性能,双向拉伸的尼龙在耐撕裂性、机器加工性和阻隔性能方面都有优良的表现。 PA应用包装材料学七、聚酯 (聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET)包装材料学聚酯(Polyethylene Terephthlate ,PET)聚酯树脂具有优良性能: 力学性能好,其韧性在常用的热
34、塑性塑料中是最大的,薄膜的拉伸强度可与铝箔相媲美,冲击强度为其它薄膜的35倍,耐折性好,但耐撕裂强度差; 耐油、耐脂肪、耐稀酸和稀减、耐大多数溶剂,但不耐浓酸和浓碱; 具有优良的耐高、低温性能,可在120温度范围内长期使用,短期使用可耐150高温,可耐-70低温,且高、低温时对其力学性能影响很小; 气体和水蒸气渗透率低,具有优良的阻气、水、油及异味性能; 透明度高,可阻挡紫外光,光泽性好; 无毒、无味,卫生安全性好,可直接用于食品包装; 双向拉伸可以使聚酯树脂薄膜的纵向和横向力学性能提高,因此,双轴取向薄膜成为该材料的重要产品。 聚酯(PET)应用包装材料学1纤维 世界上约l2的合成纤维是用P
35、ET制造的。2片材和薄膜 PET片材是继PVC片材之后,用于医药品包装的片材,而在欧洲一些国家禁止PVC用于一次性包装之后,PET更成为主要的医药品包装用片材。 PET薄膜用于医疗用器具、精密仪器、电器元件的高档包装材料和录音带、录像带、电影胶片、计算机软磁盘及感光胶片等的基材,还可以制成拉伸薄膜用于各类产品的包装,以及经过镀铝或涂覆PVDC再与其它薄膜复合,制成复合薄膜。 3瓶用树脂 PET应用包装材料学3瓶用树脂 (1) PET在包装中主要还制成瓶类容器用于充气饮料及纯净水等的包装,其特点是重量轻、强度高、韧性好、透明度高、拉伸取向后可耐较高的内压、化学稳定性好、阻隔性高。(2)结晶的PE
36、T树脂是目前较好的耐热包装材料,适用于冷冻食品及微波处理的食品容器,以及热灌装食品的包装。 PET瓶包装材料学九、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)包装材料学聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalene, PEN)特性: 与PET性能相近。热灌装温度可达102 可用于啤酒的包装。十 、聚碳酸酯(PC)包装材料学聚碳酸酯(Polycarbonate,PC) 聚碳酸酯为一种线型聚酯,是一种无色或呈微黄色透明的无定形塑料。特性: 优越的耐高温性能及在高温下的高强度,且耐低温性能也很好,脆化温度低于-100,可在130 下长期使用。其它力学性能,尤其是冲击韧性也非常优良,但耐应力开裂
37、性差。 聚碳酸酯耐稀酸,耐脂肪烃、醇、油脂和洗涤剂,溶于卤代烃,易与碱作用。 薄膜对水、蒸气和空气的渗透率高,可用于蔬菜等需要呼吸的食品的包装,若需阻隔性时,必须进行涂覆处理。 无毒、无味、无臭具有透明性。透光率可达93,作为透明材料,表面不易划伤。 耐候性较好,对热、辐射、空气、臭氧有良好的稳定性,制品在户外暴露一年,性能几乎不变。聚碳酸酯应用包装材料学1.聚碳酸酯在包装上主要以薄膜形式用于蔬菜、肉类等需要呼吸及氧气的食品,2.还可制成纯净水桶、婴儿奶瓶、以及瓶、碗、盘类食品包装。 十一、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(E/VAC) 包装材料学乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinylac
38、etate Copolymer,E/VAC)性能与用途:(1)有良好的粘接性和易加工性,E/VAC常用于挤出涂布,作为热封层与PET、OPP挤出复合,用来包装奶酪和药品。在低温下有很好的柔韧性,这种低温性又是其优点,可用于冰淇淋、冷冻肉包装。(2)通过调节E/VAC中醋酸乙烯酯的含量来制成阻隔性不同的保鲜薄膜,用来包装要求有一定透过性的蔬菜、水果等。 十二、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(E/EA)包装材料学乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(Ethylene / ethyl Acrylate Copolymer ,E/EA) E/EA是乙烯和丙烯酸乙酯的共聚产物,为柔软的橡胶状半透明固体。主要优点:(1)加工热
39、稳定性好,耐低温性能优良,脆折温度可低至-100 ,优良的耐弯曲开裂性及耐环境应力开裂性,而且弹性较大,这是PE所不及的;(2)还有优秀的热粘强度和粘接强度,E/EA可用于铝箔和其它树脂的粘接层。用途: 可以作为包材中的粘接层,也可以薄膜或容器的形式用于食品软包装、快餐食品、药品包装,挤出薄膜可用于无菌纸盒包装、复合罐、牙膏管和食品包装。十三、聚乙烯醇(PVA)包装材料学聚乙烯醇(Polyviny Alcohol,PVA) 聚乙烯醇的单体乙烯醇是不稳定的,因此聚乙烯醇不能由单体直接聚合而得,而是先用醋酸乙烯酯聚合成聚醋酸乙烯酯,然后将其醇解,制得聚乙烯醇。特性: 机械性能好,抗拉伸强度达34.
40、3 MPa,断裂伸长率取决于含湿量,平均可达450,耐折、耐磨。 无毒、无臭、无味,化学稳定性好。 阻气性和阻香性极好,因分子内含有羟基,具有较大的吸水性,故阻湿性差,且随着吸湿量的增加,其阻气性能急剧下降,因此常与高阻湿性薄膜复合,用作高阻隔性食品包装材料。 未增塑的聚乙烯酸的使用温度达120 140 。 透明度达6066,光泽度达81.5。 十四、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)包装材料学乙烯-乙烯醇共聚物(Ethylene / Vinyl Alcohol Copolymer,EVOH) 乙烯-乙烯醇共聚物是乙烯和乙烯醇的水解共聚产物。聚乙烯醇具有特别高的气体阻隔性能,但它吸湿性大,有的品种
41、还溶于水并难以加工。通过乙烯酸和乙烯的共聚合,保留了高的气体阻隔性能,而耐湿性和可加工性也得到了改进。特性: 最突出的特性就是能提供对O2、CO2或N2等气体的高阻隔性能,使其在包装中能充分提高保香和保质作用。乙烯-乙烯酸共聚物具有非常好的耐油性和耐有机溶剂能力乙烯-乙烯酸共聚物还有非常好的保香性能。应用:油性食品、食用油等要求高阻隔性能的食品包装材料。 十五、离子交朕聚合物(Ionomer)包装材料学离子交朕聚合物(Ionomer) 离子交联聚合物又称离子型聚合物,是以乙烯为主体,加入110的丙烯酸(或甲基丙烯酸)等单体进行高压共聚并在共聚物主链上引入金属离子(如钠、钾、锌、镁等)进行交联而
42、得的产品。它虽为交联合物,实际上是一种热塑性聚合物。离子交朕聚合物特性包装材料学离子交联聚合物的主要特性如下: 力学性能好,抗拉强度高于聚乙烯,在低温下性能也很好;表面硬度高,耐磨性好,韧性强、弹性好,具有优良的抗穿刺性和耐折叠性。 耐溶剂性好,耐一般无机酸、碱和油脂;不耐强酸及某些氧化剂和有机酸。 热封合性能极好,相同条件下热科强度几乎是PE、EVAC的10倍,且热封温度宽,在100 160 的温度范围内皆可良好热封,使高速包装作业容易控制。 阻气性比PE好,但阻湿性低于PE,易吸水;阻油性好,钠型离子交联聚合物的阻油性是LDPE的30倍。 透明性好、光泽度好。 耐低温性好,但高温下易老化,
43、最高使用温度为70 左右。 对金属和其它极性材料的粘合性好,适宜作包装材料中极性材料(如铝箔、尼龙等)和非极性材料(如 PE等)复合的中间层。 离子交朕聚合物应用包装材料学(1)离子交联聚合物在包装行业中以薄膜形式使用时,可用于包装形状复杂的或带棱角的物品、食品,特别是高油脂的食品;(2)可做普通裹包、弹性裹包及收缩包装,以及复合材料的中间粘合层或热封层;(3)可以制造盛装洗涤剂、食用油、机油、化妆品、药品、食品的容器。第二节 塑料助剂 包装材料学(1)在塑料加工和使用过程中加入塑料助剂,是因为有些树脂或产品其固有性能不适应其产品所需加工工艺的要求,添加助剂仅仅是需要改变其加工性;(2)有些材
44、料其加工性能较好,而产品性能却达不到我们的要求,这也要添加助剂,以改变其产品性能。 塑料助剂 包装材料学对助剂的一般要求有:1相容性 良好的相容性,才能使助剂长期、稳定、均匀地存在于制品中,有效地发挥其功能。如果相容性不好,则易发生“迁移”现象。表现在液体助剂中就为“出汗”,表现在固体助剂中为“喷霜”现象。2耐久性 是要求助剂长期存在于制品中而基本不损失或很少损失。助剂的损失主要通过三条途径:挥发、抽出和迁移。 3对加工条件的适应性 某些树脂的加工条件较苛刻,如加工温度高,此时应考虑所选助剂会否分解,助剂对模具、设备有无腐蚀作用。塑料助剂 包装材料学4制品用途对助剂的制约 不同用途的制品对助剂
45、的气味、毒性、电气性、耐候性、热性能等均有一定的要求。例如装食品的塑料包装制品,因要与食品接触,故要求无毒,因此所用的助剂与一般包装用的塑料制品的助剂是不同的。5助剂配合中的协同作用和相对抗作用 在同一树脂体系中,两种或两种以上助剂并用,如果它的共同作用大大超过它们单独应用的效果的总和,就会产生“协同作用”。也就是比单独各用某一种助剂的加和作用大十几倍甚至几十倍。但如果配合不当,有些助剂间可能产生“对抗作用”,也称反协同作用。 一、增塑剂包装材料学一、增塑剂 增塑剂,顾名思义是增加材料的塑性,即添加到树脂中,一方面使树脂在成型时流动性增大,改善加工性能,另一方面可使制成后的制品柔韧性和弹性增加
46、的物质。(1)非极性增塑剂 主要作用是插入到高分子链之间,增大高分子链间的距离,从而削弱它们之间的范德华力,使高分子链易于活动,在较低的温度下就可发生玻璃化转变。增塑剂用量越多,则隔离作用也越大,而且小分子易活动,易使高聚物粘度降低。(2)极性增塑剂 其主要作用是:增塑剂的极性基团与高聚物分子的极性基团相互作用,代替了高聚物极性分子间的作用,从而削弱了高聚物间的范德华力,因此达到增塑的目的。增塑剂的效能是与增塑剂的摩尔数成正比。二、稳定剂包装材料学二、稳定剂 聚合物在外界环境作用下,使用性能发生不可逆劣变,这一现象被称为老化。在加工、贮存、使用过程中,聚合物经受热、氧、光、气候等条件作用,性能
47、不断劣化,最后失去使用价值。 聚合物稳定化的基本目的是阻援老化速度,延长其使用寿命。1常用稳定剂 (l)热稳定剂 (2)光稳定剂 (3)抗氧剂 三、阻燃剂包装材料学三、阻燃剂 在高分子材料中,除了含氟、氯、澳、碘、磷等元素的聚合物以外,大多数聚合物耐热性、耐燃性很不好,受热先软化然后分解,遇火易燃烧。近年来塑料制品在建筑、交通、电子电气、日用家具等领域中广泛应用,因此,阻燃对于塑料材料的稳定性来说很重要。1阻燃剂的种类(l)含卤化合物(2)磷化合物(3)三氧化二锑与卤化物 四、润滑剂和脱模剂包装材料学四、润滑剂和脱模剂 高聚物在熔融之后通常具有较高的粘度,在加工过程中,熔融的高聚物在通过窄缝、
48、浇口等流道时,聚合物熔体必定要与加工机械表面产生摩擦,有些摩擦对聚合物的加工是很不利的,这些摩擦使熔体流动性降低,严重的摩擦会使制品表面变得粗糙,缺乏光泽或出现流纹。为此,需要加入以提高润滑性、减少摩擦、降低界面粘附性能为目的助剂,即润滑剂。润滑剂除了改进流动性外,还可以起熔融促进剂、防粘连和防静电剂、脱模剂、爽滑剂等作用。1常用润滑剂 (l)硬脂酸 (2)硬脂酰胺 (3)硬脂酸丁酯 2常用脱模剂 机硅脱模剂、地板蜡、凡士林、黄油等 五、着色剂包装材料学五、着色剂 塑料着色在塑料加工过程中是很重要的一个步骤。塑料包装制品能否受消费者普遍欢迎,外观也是一项重要因素。制品的着色可以使产品绚丽多彩,
49、提高包装产品的商业价值,同时它还具备其它一些重要作用,如以不同色彩的制品区分其使用功能及性能,使之明晰可辨;着色剂选用合适,可以改善制品的耐候性、力学强度、电性能、光学性能及润滑性能等。1着色剂的分类 (1)染料(2)颜料 染料可溶于水、油、有机溶剂等,分子内一般都含有发色基团和助色基团,具有强烈的着染能力。 颜料不溶于水和溶剂,在塑料中分散成细微颗粒,起遮盖作用而着色。 着色剂包装材料学2常用着色剂 (l)无机着色剂 二氧化钛。俗称钛白粉,为白色粉末,是白色颜料中着色力最强的品种。 氧化锌。锌钡白(立德粉)镉红。氧化铁红等是红色着色剂。镉红更鲜亮,价也高。镉黄。主要成分是CdS,为淡黄色至桔
50、黄色粉末,色泽鲜艳 (2)有机着色剂 (3)荧光增白剂 (4)珠光剂3色母料 色母料是由基本色料、载体塑料和添加剂组成。由于色母料中所含色料是经过研磨的超微颗粒,着色力强。 六、发泡剂包装材料学 为了使塑料形成为内部带有许多微泡结构的轻质材料即泡沫塑料,需要在加工成型过程中加入一种能因受热变成气态或分解出气体的物质,这种物质称为发泡剂。 在受热过程中发生化学分解而放出气体的称为化学发泡剂,因受热挥发产生气体的称为物理发泡剂。 1无机发泡剂 碳酸氢胺(NH4)HCO3,为白色粉末。2有机发泡剂 偶氮二甲酰胺,也叫发泡剂ADC(又称ABFA和ADCA,AC发泡剂)N-N-二亚硝基五次甲基四胺,也叫
51、发泡剂H。 对甲苯磺酰肼,为低温发泡剂 七、抗静电剂包装材料学 静电现象在塑料材料的生产和应用中常常碰到。当塑料制品因摩擦而产生静电时,由于其电阻很高,吸水性低,静电不易消去,积累的静电压很大,高达几千伏甚至几万伏,由此引起的放电对生产、生活是很不利的。 如包装电子元件的塑料膜,由于静电而容易损坏元件。 静电消散的主要途径有三个:(1)摩擦物的体积传导 (2)表面传导 (3)向空中辐射1常用的抗静电剂(l)硬脂酰胺丙基二甲基-B-羟乙基铵硝酸盐(2)ECH抗静电剂(3)抗静电剂TM 八、防雾剂包装材料学 透明的塑料薄膜、片材或板材,在潮湿环境中,当湿度达到露点以下时,会在其表面凝结一层细微水滴
52、,使表面模糊雾化,阻碍了光波的透过。 例如利用薄膜包装产品时,也会因结雾而看不见内装物,而且产生的雾滴还容易造成内装物的腐烂损坏。常用防雾剂:(l)甘油单油酸酯 白色的蜡状物,可作为内加型防雾剂,具有良好的初期防雾性和低温防雾性,适用于食品包装薄膜。(2)山梨糖醇酐单硬脂酸酯 内加型防雾剂,它为黄色粒状固体,熔点约为60,效能持久,常用于农用薄膜,也可用于作食品包装材料。(3)聚环氧乙烷(20)甘油单硬脂酸酯 九、防霉剂 包装材料学防霉剂是一种能抑制霉菌生长,并杀灭霉菌的助剂。主要适用于塑料制品的防霉剂有: 酚类化合物、有机金属化合物、含氯有机物、含卤有机物、含硫有机物等。 防霉剂的作用: 降
53、低或消除霉菌细胞内各种酶的活性,破坏细胞内的能量释放体系,阻碍电子转移系统及氨基转移酯的生长。 思考题 包装材料学1简述包装常用塑料材料的品种和性能。2简述高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的主要差别。3PVC的性能与什么因素有关?4塑料材料中为什么要加入助剂?按其作用可分为哪几种?5什么叫做增塑剂?它是如何起增塑作用的?第三章 塑料包装材料的性能 包装材料学第一节 塑料包装材料阻隔性能 塑料的阻隔性是指塑料包装材料或容器防止小分子气体如 O2、CO2、N2、水蒸气、香味及其它有机溶剂蒸汽等透过的能力。用于表征塑料阻隔能力大小的指标为透过率,即一定厚度的塑料制品在一定压力、温度和湿度条件下,单位时间和
54、单位面积内透过小分子物质的体积或重量。塑料的透过率越小,说明其阻隔能力越高。第一节 塑料包装材料阻隔性能 包装材料学一、影响塑料包装材料阻隔性能的因素 1分子极性 分子极性越大,其树脂透气率越小,阻气性越好。 PET和PVA 强极性树脂 PA、PVC 极性树脂 PS等 弱极性树脂 PE、PP 非极性树脂 水蒸气是极性分子,所以水蒸气对极性分子塑料的溶入和扩散速度均大于非极性塑料分子,透湿系数值也较大。非极性分子PE透湿系数值小,PE是一种极好的防潮包装材料。 一、影响塑料包装材料阻隔性能的因素 包装材料学2分子结晶性 气体和水蒸气透过结晶性聚合物的扩散能量比非结晶性聚合物高,扩散系数小,故结晶
55、性聚合物表现出较好的阻气性。在其余条件相同的情况下,树脂分子结晶度越高,表现出越好的阻隔性能。3分子走向 塑料薄膜和容器因成型加工时的拉伸作用而使大分子受到不同程度的定向作用,使大分子呈规则分布而排列紧密,阻隔性提高。大分子走向程度越高,其阻隔性越好。 4分子亲水性 塑料树脂中具有亲水性能的主要是PVA、PA等薄膜。亲水性树脂由于其强的吸水性而使树脂溶胀,分子间距增大而使阻隔性下降。 影响塑料包装材料阻隔性能的因素包装材料学5环境温度与塑料树脂的阻隔性关系 温度对塑料树脂的分子结构有影响,温度升高将使树脂的结晶度、走向度降低,分子间距拉大,密度降低,这都使塑料薄膜的阻隔性降低。高阻隔性材料:
56、EVOH、PVDC、PAN共聚物和芳香尼龙MXD6中等阻隔性材料: PA类、PETEVOH、PVDC、PEN、PAN虽阻隔性十分优异,但或因加工性不好,或价格较高,或性能不全面,一般不单独使用,常用于共混、复合及涂层改性。 二、提高塑料包装材料阻隔性能的方法 包装材料学1复合改性 层数越多,阻隔效果越好 (1)树脂间的复合 复合方法以熔融共挤出复合为主。采用这种方法复合的材料主要有LDPE、HDPE、LLDPE、PP及PVC等。(2)普通树脂与中等阻隔性树脂的复合 外层为普通树脂,内层为中等阻隔性能树脂。 普通树脂为LDPE、LLDPE、HDPE、PP及PVC等, 中等阻隔性能树脂为PA、PE
57、T及EVA等。 PE、PP等在复合薄膜的制袋过程中起到热封层的作用。复合材料的例子有:BOPP/EVA/PE、PA/PE、PET/PE。1复合改性包装材料学(3)普通树脂与高阻隔性树脂的复合 外层:普通树脂;中间层:高阻隔性树脂为EVOH及PVDC等,可以防止阻隔性受湿度的影响,内层:普通树脂,起保护和热封作用。由于两种复合材料之间的相容性差,常加入粘合剂层。复合薄膜有: HDPE/粘合剂/EVOH/粘合剂/HDPE PP/粘合剂/PVDC/粘合剂/HDPE等。 复合改性包装材料学(4)塑料薄膜与铝箔的复合 这种复合方式为塑料薄膜材料同金属箔材料之间的复合,此种复合包装材料中因有铝箔的高阻隔性
58、而使其阻隔性十分优异,可用于要求较高的防潮、保鲜及保香包装中。复合中常用的塑料材料有BOPP及BOPET等。 由于塑料与铝箔无相容性,因此必须使用粘合剂。复合方法: (1)挤出复合 (2)干法复合。复合薄膜有: PET(BOPP)/粘合剂/AI PET(BOPP)/粘合剂/AI/粘合剂/PE(PP)等。 2添加助剂改性包装材料学添加助剂主要是添加不同的填料。超细片状结构填料:主要有云母、滑石粉、活性白土、粘土、氢氧化铝、石英粉、膨润土、石墨等。 塑料填充不仅可改善材料的阻隔性,还可明显降低阻隔材料阻隔性能对温度的依赖性。 通过添加不同的填料,可得到有不同阻隔性能的薄膜以用于果蔬保鲜包装。 3表
59、面涂覆处理改性包装材料学表面涂覆处理改性 塑料制品的表面涂覆处理是指在一般塑料制品上涂覆一层高阻隔性的有机材料或无机材料。这是一种十分有效的阻隔改性方法,现已获得了普遍的应用。(l)真空镀铝 真空镀铝的薄膜具有同基材相同的力学性能,同时也具有同铝箔一样的高阻隔性能。薄膜柔软度好,避免了铝箔的烧曲龟裂问题。(2)真空镀SiOx和其它氧化物 SiOx镀薄材料的优点为涂层透明性高,且由于蒸镀材料对微波无反射作用,尤其适合于制作需要直接在微波炉中加热的微波食品的包装袋。(3)涂无定形碳 (4)涂高阻隔树脂 4化学处理改性包装材料学 化学处理改性表面化学处理是指在塑料制品表面进行化学反应,改变其表面化学
60、性质,通过提高其表面极性等达到提高阻隔性的目的。表面化学处理的化学反应主要包括磺化、氯磺化、氟化、等离子体处理及渗氮等。第二节 塑料包装材料力学性能 包装材料学一、热塑性塑料的应力一应变曲线 材料出现屈服之前发生的断裂称为脆性断裂,这种聚合物为硬而脆材料。例如室温下的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。 在材料屈服之后的断裂称为韧性断裂 一、热塑性塑料的应力一应变曲线包装材料学线性非晶态聚合物的物理状态 热塑性塑料的应力一应变曲线包装材料学玻璃化温度、熔点与聚合物结构的关系聚合物的拉伸行为1包装材料学聚合物的拉伸行为2包装材料学聚合物的拉伸行为3包装材料学二、聚合物的粘弹性 包装材料学 聚合物固体材料
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