塑料食品包装QS审查员培训讲义第五章片材.ppt

1、第五章 片材,国家塑料制品质量监督检验中心(福州) 何芃 地址:福州市杨桥西路山头角121号(350002) 电话:(0591)83770238 83710859 传真:83770214 网址: E-mail:,一、产品概况,1.应用场合 塑料包装片材主要是用于生产一次性塑料杯、盘、碗、碟、盒等热成型制品，广泛应用于食品、蔬菜、水果、饮料、乳品、工业零件等领域的包装。,一、产品概况,2.塑料包装片材的种类 聚氯乙烯（PVC）片材 聚乙烯（PE）片材 双伸拉伸聚苯乙烯（BOPS）片材 聚苯乙烯发泡（EPS）片材 聚酯（PET）片材 聚丙烯（PP）片材 高抗冲聚苯乙烯（HIPS）片材 多层共挤塑复

2、合片材 K-树脂共混透明KPS片材等,一、产品概况,3.塑料包装片材的相关产品标准 (1) GB/T16719-1996 双向拉伸聚苯乙烯 （BOPS）片材 (2)QB/T2471-2000 聚丙烯（PP）挤出片材 (3)GB/T15267-1994 食品包装用聚氯乙烯硬片、膜 (4)QB/T2029-1994ABS/PVC片材 (5)QB/T2188-1998高发泡聚乙烯（PE)片 材,一、产品概况,4.实施生产许可的塑料包装片材产品范围 (1)食品包装用双向拉伸聚苯乙烯（BOPS）片材 以聚苯乙烯树脂为主要原料，用平膜法挤出经双向拉伸制成的片材。,一、产品概况,(2)食品包装用聚丙烯（PP

3、）片材 以聚丙烯树脂为主要原料，用挤出经压延成型或流延成型制成的片材。,一、产品概况,(3)食品包装用聚氯乙烯（PVC）硬片、膜 以卫生级聚氯乙烯树脂为主要原料，添加符合卫生要求的热稳定剂、改性剂、润滑剂、填充剂和着色剂等各种助剂，用压延或挤出法制得的片、膜。 一般来说，厚度0.25mm以下的称为膜，厚度0.25mm1mm的称为片材。,8,二、产品生产工艺,1.双向拉伸聚苯乙烯（BOPS）片材生产工艺流程,配料,挤出,冷却硬化,横向拉伸,冷 却,电晕处理,卷取,包装,纵向拉伸,二、产品生产工艺,2.聚丙烯（PP）挤出片材生产工艺流程,配料,挤出,压延,流延,冷却,切边,卷取,检验,包装,二、产

4、品生产工艺,3.聚氯乙烯（PVC）硬片、膜生产工艺流程 聚氯乙烯（PVC）硬片、膜生产工艺分为压延法和挤出法。 压延法,配料,热、冷混合,密炼,开炼,混炼,塑化,压延,引离,冷却,卷绕切割,包装,二、产品生产工艺,挤出法生产聚氯乙烯（PVC）硬片、膜,配料,挤出成型,定型,冷却,牵引,切割,后处理,片材或膜制品,包装,三.关键工艺环节及相关生产设备,1.配料 在高分子材料制品的生产中，很少使用纯聚合物，大部分由聚合物与其他物料混合，进行高分子材料制备后才能进行成型加工。加入其他物料的目的是改善高分子材料制品的使用性能和成型工艺性能以及降低成本。所以高分子材料是由聚合物为主，各种配合剂为辅所组成

5、的。 高分子材料的性能和形状可以是千差万别，成型工艺各不相同，但成型前的准备工艺基本相同，关键是靠混合并形成均匀的混合物，只有把高分子材料各组分相互混在一起成为均匀的体系，生产出各种形态的塑料才有可能得到合格的塑料制品。 生产塑料制品时，先要按配方把树脂和配合剂混合均匀，制成粉料、粒料、溶液或分散体。这些物料的配制工艺过程实际上是塑料制品成型前的准备工艺。,三.关键工艺环节及相关生产设备,配料包括按配方称量原辅材料（树脂、助剂），并使用搅拌设备使之混合均匀的过程，配料一般分为原料的准备 、初混合 、初混物的塑炼 、塑炼物的粉碎和粒化 4个过程。各产品可以根据各自不同的生产工艺特点增加或减少相应

6、步骤。,三.关键工艺环节及相关生产设备,原料的准备 通常包括物料的预处理、称样及输送。 初混合 初混合是在聚合物熔点以下的温度进行的一种简单混合。经过初混合的物料，在某些场合下也可直接用于成型，对于大多数片材生产来说可以单独经初混合这一过程，就直接用于成型加工。,三.关键工艺环节及相关生产设备,初混物的塑炼 塑炼的目的是为了改变物料的性状，使物料在剪切力作用下热熔、剪切混合达到适当的柔软度和可塑性，使各种组分的分散更趋均匀，同时还可用来驱逐物料中的挥发物及弥补树脂合成中带来的缺陷（驱赶残存的单体、催化剂残余体等），使其有利于输送和成型等。其加工形式有密炼、开炼、混炼等。,三.关键工艺环节及相关

7、生产设备,塑炼物的粉碎和粒化 为了便于储存、运输和成型加工时的喂料操作,经塑炼的固体物料需粉碎或粒化成粉料或粒料以便于继续使用。,三.关键工艺环节及相关生产设备,相关生产设备 称量设备 称量设备是保证按配方准确配料的装置，供添加的助剂如热稳定剂、润滑剂、着色剂使用，通常为架盘天平，树脂和填充料使用量按原料厂商提供的每袋重量直接引用。,三.关键工艺环节及相关生产设备,混合搅拌设备 混合搅拌设备是将多组分原材料加工成更均匀的物料的装置。生产塑料片材时，先要按配方把树脂和助剂混合均匀，制成粉料、粒料，这些物料混合过程实际是原材料成型为片材前的准备工艺，只有把各组分相互混在一起成为均匀的体系，才能生产

8、出合格的塑料片材。由于PVC片材添加的助剂种类较多，就更是如此。设备通常为捏和机或高速混合机等。,三.关键工艺环节及相关生产设备,三.关键工艺环节及相关生产设备,配料过程容易出现的质量问题和控制措施 因添加剂和加工助剂使用量过多导致成品卫生性能达不到相应卫生标准要求，或因添加剂和加工助剂使用量过少造成成品物理机械性能下降，不能满足食品包装的要求。应严格按配方准确称量各种加工助剂。 原辅材料混合搅拌的时间过长，因搅拌摩擦生热造成物料温度过高，使原辅材料化学结构发生变化，生成低分子化学物质和添加剂的挥发，从而影响产品质量安全。,三.关键工艺环节及相关生产设备,2.成型加工过程 成型加工通常是使固体

9、状态（粉状或粒状）、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所需的形状，并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。,三.关键工艺环节及相关生产设备,片材生产涉及的成型加工过程由以下一个过程或两个过程组合而成。 挤出塑化过程 压延成型 流延成型 双向拉伸成型,三.关键工艺环节及相关生产设备,挤出塑化,压延成型,流延成型,双向拉伸成型,压延成型,密炼、开炼、混炼,挤出塑化,三.关键工艺环节及相关生产设备,挤出 挤出是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机的挤压作用下连续通过口模的过程。须控制的关键工艺参数有:挤出机料筒各加热段和机头口模的温度及螺杆的转速。,三.关键工艺环节及相关生

10、产设备,相关生产设备 挤出机 挤出机的作用是将粉状或粒状塑料加热塑化成熔融状态。塑料由料斗进入挤出机料筒后，随着螺杆的旋转，被螺纹强制推向机头方向。由于受到料筒传入热量的加热，另一方面，塑料在运动中受压缩、剪切、搅拌等力的作用时，与料筒、螺杆间的摩擦及塑料分子间的摩擦，都会产生大量的热量，于是塑料在料筒中温度不断升高，其物理状态逐渐由玻璃态转变为高弹态，最后成为粘流态，并进一步完全塑化。,三.关键工艺环节及相关生产设备,三.关键工艺环节及相关生产设备,压延成型 压延成型是生产高分子材料片材的主要方法,它是将熔融状态的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压和延展作用,成为具有一定

11、厚度和宽度的薄片状制品。 压延成型的主要阶段,包括压延、牵引、刻花、冷却定型、输送及卷绕 或切割等工序。 须控制的关键工艺参数有:辊温、辊速、辊距、供料速度、引离及牵引速度等。,三.关键工艺环节及相关生产设备,相关生产设备 压延设备 压延设备由压延机和牵引、轧花、冷却、卷取、切割等辅助装置组成，其中压延机是压延成型生产中的关键设备。 压延机主要是由几个平行排列的辊筒组成的。压延机的类型很多。按辊筒数目来分，压延机有双辊、三辊、四辊、五辊、甚至六辊。目前以三辊和四辊压延机用得最为普遍。压延机随着辊筒数目的增加物料受压延的次数也就增加，因而可生产更薄的制品，而且厚度更均匀，表面更光滑，产品质量提高

12、。而且辊筒数目增加，对于同样的压延效果，辊筒的转速可以大大增加，这样生产率就会提高。,三.关键工艺环节及相关生产设备,三.关键工艺环节及相关生产设备,流延成型 流延片材生产工艺是指树脂经挤出机熔融塑化，通过狭缝机头模口挤出，使熔料紧贴在冷却辊筒上，经过拉伸、切边、卷取等工序制成的片材。 须控制的关键工艺参数有:气刀吹出的气压大小、气刀角度、气隙长短、冷却辊水的温度,三.关键工艺环节及相关生产设备,相关生产设备 流延设备 由衣架式机头、气刀及供气系统、冷却辊组成，通过调整从气刀吹出的气压大小、气刀角度、气隙长短、冷却辊水的温度来调整片材厚度、宽窄。 原料与辅料按工艺要求的配比投入拌料机，拌料均匀

13、-放入储料箱，自动上料至挤出机加料斗-经挤出机塑化后-从平模挤出成淋膜-再经成型辊冷却-由牵引辊、导向辊送至收卷机-由双轴回转收卷机卷成一定直径的成品-而后包装称量。,三.关键工艺环节及相关生产设备,双向拉伸成型 双向拉伸成型是在挤出成型的基础上发展起来的一种塑料片材的成型方法，它是将挤出成型所得的厚度为1mm3mm的厚片,重新加热到材料的高弹态下进行双向大幅度拉伸而成片材。可以将挤出和拉幅两个过程直接联系起来进行连续成型，也可以把挤出厚片坯与拉幅工序分为两个独立的过程来进行，但在拉伸前必须将已定型的片坯重新加热。 须控制的关键工艺参数有:纵向拉伸装置中预热辊和冷却辊的温度,横向拉伸比等。,三

14、.关键工艺环节及相关生产设备,相关生产设备 双向拉伸设备 双向拉伸设备由纵向拉伸装置和横向拉幅机组成，纵向拉伸装置主要由预热辊、拉伸辊和冷却辊组成，沿厚片挤出方向实施纵向拉伸，横向拉幅机有两条张开呈一定角度的轨道和装有很多夹子的链条。膜片由夹子夹住而沿轨道运行，使加热的膜片在前进的过程中受到强制性的横向拉伸作用 。,三.关键工艺环节及相关生产设备,成型加工过程中容易出现的质量问题和控制措施,1.各成型阶段工艺参数的控制是影响片材产品质量安全的重要因素。工艺参数控制不当，将造成产品外观及物理机械性能下降。因此，应制定成型加工作业指导书，并应根据每批原材料的不同加工特性对工艺参数适时进行微调。 如

15、用压延法生产PVC片材时，对混合料的塑化要求就十分严格，特别是透明片材，如果塑化温度过高，就可能导致物料分解而使制品发黄，强度下降。 2.生产设备工作状态不稳定也会对片材产品质量造成影响。如用流延法生产PP片材时，气刀中的气流是由压缩机提供的，由于压缩机油水分离不干净，造成气体潮湿，使片材表面出现油点、细小硬斑、料点等质量问题。因此，应有措施保证生产设备处于良好状态。,四、原辅材料的要求,生产食品包装用双向拉伸聚苯乙烯（BOPS）片材、聚丙烯（PP）片材、聚氯乙烯（PVC）硬片、膜的原辅材料通常有 聚苯乙烯树脂 聚丙烯树脂 聚氯乙烯树脂 热稳定剂 润滑剂 填充剂 着色剂等,四、原辅材料的要求,

16、聚苯乙烯树脂 GB 9692-1988食品包装用聚苯乙烯树脂卫生标准 聚丙烯树脂 GB 9693-1988食品包装用聚丙烯树脂卫生标准 聚氯乙烯树脂 GB 4803-1994食品容器、包装材料用聚氯乙烯树脂卫生标准要求。,四、原辅材料的要求,片材所用助剂一般有稳定剂、填充剂、着色剂、润滑剂等。助剂品种的选择和使用量应符合GB9685-2003食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准的要求。 稳定剂主要用于聚氯乙烯片材的加工。稳定剂有金属盐类和皂类、有机锡、有机稳定剂、螯合剂等。在常用的稳定剂中，含铅、镉、钡的稳定剂和二丁基锡是有毒的，不能用于食品包装中。钙、锌等金属皂以及辛基锡、部分甲基锡、锑类稳

17、定剂和稀土稳定剂则认为是无毒的。,原辅材料可能出现的质量问题,企业选用的塑料树脂不符合相应的国家强制性卫生标准的要求，如聚氯乙烯树脂中氯乙烯单体含量偏高，则易导致产品的氯乙烯单体含量不符合要求。 企业为降低成本，使用了再生料或本企业受污染的回用料。 企业在进行配方设计时，选用的添加剂和加工助剂的种类或使用量不符合GB9685-2003标准的要求。如填料碳酸钙的大量使用。,原辅材料的控制要求,企业在选择树脂时，首先应要求树脂供应方提供树脂符合国家卫生标准的合格证明（如检验报告等）。 对无法获取合格证明的树脂产品，如进口树脂，应取样送有资质的检验机构检验，检验合格后方可使用该树脂。 不使用再生料。

18、采取措施，保证本企业的回用料不受污染。,原辅材料的控制要求,助剂品种的选择和使用量应符合GB9685-2003食品容器、包装材料用助剂使用卫生标准的要求。该标准对稳定剂、着色剂等规定了最大使用量。填充剂和润滑剂虽然未规定最大使用量,但也应严格控制添加量,前提是不影响产品的质量和安全性能。 如因生产需要使用GB 9685-2003以外的助剂，须提供助剂卫生安全的证明。,五、必备的出厂检验设备,拉力机,五、必备的出厂检验设备,冲片机和冲刀,五、必备的出厂检验设备,润湿张力试验仪,五、必备的出厂检验设备,雾度计,五、必备的出厂检验设备,老化箱或烘箱,六、发证检验,确定发证检验项目的原则 主要针对影响

19、片材的安全、质量的技术指标，包括： 1.安全性能 感官、蒸发残渣（乙酸、乙醇、正己烷、水）、高锰酸钾消耗量、重金属、脱色试验、氯乙烯单体等 2.重要的物理机械性能 拉伸（屈服）强度、断裂伸长率、润湿张力、雾度、透光率、纵向尺寸变化率、柔曲温度、透湿度、加热伸缩率、落球冲击破碎率等,六、发证检验,抽样方法 在生产企业的成品仓库内，随机抽取同一工艺、同一规格、同一批次的2种产品进行发证检验。不同工艺应分别取样。 抽样基数不少于26卷。在同一批合格产品中，随机抽取3卷片材，每卷片材去掉2层后，每卷取两份10米样品。 将所抽样品分为两份，1份用于检验，1份留企业备查。审查组抽样人员与被抽查企业陪同人员

20、确认无误后，双方在抽样单上签字、盖章，并当场加贴封条封存样品后送检验机构。封条上应有抽样人员签名、抽样单位盖章和抽样日期。,六、发证检验,判定原则 1.单项判定 物理机械性能检验中如有不合格项，从备用样品中加倍取样对不合格项进行复检，若复验全部合格则判该项目为合格；若仍不合格时，则判该项目为不合格。 感官指标、蒸发残渣、高锰酸钾消耗量、重金属(以Pb计)、脱色试验、氯乙烯单体中有一项不合格项时，判定样品不合格，不再进行复验。 2.综合判定 全部检验项都合格时，判定该批产品本次检验结果符合标准要求，符合发放生产许可证要求。有一项（包括一项）以上不合格时，则判定该批产品本次抽检结果为不合格，不符合发放生产许