五种产品的包装材料设计

五种产品的包装材料设计

产品包装材料是多种多样的，如纸、塑料、玻璃、金属等，由于产品的不同，其在原材料、辅料、工艺方面的要求不同,包装材料及设计要求也不同。本文对五种不同产品的包装材料产品性能、所需包装要求分析，并根据不同基材性能进行复合搭配。

一．茶叶包装

茶叶包装是茶在购买、销售、存储流通领域中保证质量的关键，一个精美别致的茶叶包装，不仅能给人以美的享受，而且在超市不断出现和销售方式改变的今天，能直接刺激消费者的购买欲望，从而达到促进销售的目的，起到无声售货员的作用。

好的茶包装即有收藏价值，也可作为复用包装再次使用，在节约资源的同时，弘扬了茶文化，一个好的茶包装设计，一定要有好的基础，出就是包装最本质的东西，即如何能保持茶叶的质量使其不变质。只有充分了解茶的特性及造成茶叶变质的因素，才能根据这些特性来选择适当的材料加以会理的运用，做到尽善尽美。尤其是对纯天然、无污染的绿色食品，更要加强环保意识，符合人们回归自然的需求。

茶叶包装的设计要求：

1.防潮

茶叶中的水分是茶叶生化变化的介质，低水分含量有利于茶叶品质的保存。茶叶中的含水量不宜超过5%，长期保存时以3%为最佳，否则茶叶中的抗坏血酸容易分解，茶叶的色、香、味等都会发生变化，尤其在较高的温度下，变质的速度会加快。因此，在包装时可选用防潮性能好的，如铝箔或铝箔蒸镀薄膜为基础材料的复合薄膜为包装材料进行防潮包装。

2.防氧化

包装中氧气含量过多会导致茶叶中某些成分的氧化变质，如抗坏血酸容易氧化变成为脱氧抗坏血酸，并进一步与氨基酸结合发生色素反应，使茶叶味道恶化。因此，茶叶包装中氧的含量必须有效控制在1%以下。在包装技术上，可采用充气包装法或真空包装法来减少氧气的存在。真空包装技术是把茶中装入气密性好的软薄膜包装袋内，包装时排除袋内的空气，造成一定的真空度，再进行密封封口

的包装方法；充气包装技术则是在排出空气的同时充入氮气等惰性气体，目的在于保护茶叶的色、香、味稳定不变，保持其原有的质量。

3.防高温

温度是影响茶叶品质变化的重要因素，温度相差10℃，化学反应的速率相差3～5倍。茶叶在高温下会加剧内含物质的氧化，导致多酚类等有效物质迅速减少，品质劣变加快。根据实施，茶叶的贮存温度在5℃以下效果最好。10～15℃时，茶叶色泽减退较慢，色泽效果也能保持尚好，当温度超过25℃时，茶叶的色泽会变化较快。因此，茶叶适合于在低温下保存。

4.遮光

光线能促进茶叶中叶绿素和脂质等物质的氧化，使茶叶中的戊醛、丙醛等异味物质增加，加速茶叶的陈化，因此，在包装茶叶时，必须遮光以防止叶绿素、脂质等其它成分发生光催化反应。另外，紫外线也是引起茶叶变质的重要因素。解决这类问题可以采用遮光包装技术。

5.阻气

茶叶的香味极易散失，而且容易受到外界异味的影响，特别是复合膜残留溶剂以及电熨处理、热封处理分解出来的异味都会影响茶叶的风味，使茶叶的香味受到影响。因此，包装茶叶时必须避免从包装中逸散出香味以及从外界吸收异味。茶叶的包装材料必须具备一定的阻隔气体性能。

常用的茶叶包装薄膜主要有：普通玻璃纸、聚乙烯薄膜（有高、低压或低、高密度之分）、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜及用这些材料三层甚至五层复合的复合包装薄膜，如玻璃纸／聚乙烯复合薄膜、拉伸聚丙烯／聚乙烯／未拉伸聚丙烯复合薄膜等。

使用较好的是聚酯／铝箔／聚乙烯复合，其次是拉伸聚丙烯／铝箔／聚乙烯复合材料，这些通称铝铂夏合膜，是日常茶叶小包装中防潮、阻氧、保香性能最好的一种。现在有一种新的包装盒，它是纸复合，罐的上下盖是金属的，罐身是用胶版纸／纸版铝箔／聚乙烯等复合而成的，具有根强的保鲜效果，而且比起金属罐来轻了许多，设计手段也更加丰富美观了，并给了设计者更大的发挥余地。

塑料复合薄膜具有质轻、不易破损、热封性好、价格适宜等许多优点，在包装上被广泛应用。用于茶叶包装的复合薄膜有很多种，如防潮玻璃纸/聚乙烯/

纸/铝箔/聚乙烯、双轴拉伸聚丙烯/铝箔/聚乙烯、聚乙烯/聚偏二氯乙烯/聚乙烯等，复合薄膜具有优良的阻气性、防潮性、保香性、防异味等。由于多数塑料薄膜均具有80%～90%的光线透射率，为减少透射率，可在包装材料中加入紫外线抑制或者通过印刷、着色来减少光线透射率。另外，可采用以铝箔或真空镀铝膜为基础材料的复合材料进行遮光包装。复合薄膜袋包装形式多种多样，有三面封口形、自立袋形、折叠形等。由于复合薄膜袋具有良好的印刷性，用其做销售包装设计，对吸引顾客、促进茶叶销售更具有独特的效果。

二．酸奶包装

酸奶是由鲜奶或其制品酸化后形成的，是目前乳品业中十分重要的一种产品。传统意义上的酸奶是指由全乳、完全或不完全脱脂乳、浓缩乳（或奶粉）重新溶解而成的乳，经过均质（或不经均质）、杀菌后，在乳酸菌作用下发酵而形成的乳制品。一般是将鲜奶或奶粉经乳酸菌在40～45℃温度下发酵，直至发酵产品的PH值达到3.5～5.0，再冷藏终止发酵而形成。除了传统意义上的酸奶，目前市场上还有许多含乳酸饮品，一般称为调配酸奶饮品，由于这种酸奶饮品含有多种添加成分，可以进行合理的营养调配，同时可以根据销售对象的不同进行各种口味的改变，口感好，保质期长，因此深受消费者的欢迎。

酸奶传统上常采用玻璃、陶瓷瓶罐进行包装。随着包装技术、新型包装材料的发展和包装设备的现代化，塑料、复合软包装材料及容器在酸奶及其它乳品包装中已经占据主导地位。

采用复合包装材料包装酸奶，主要有两个目的：一是为了延长酸奶的保质期限，如将一般两周至一个月的保质期延长到半年、八个月，甚至是一年以上（当然要结合相关的包装工艺）；二是为了提高酸奶的产品档次，同时方便消费者的取用和存放。根据酸奶的性质和包装的特殊目的，要求所选用的复合包装材料应具有高强度、高阻隔性、耐高温和低温性好、耐气候性好、包装操作适应性好、卫生安全、包装废弃物处理方便、有一定的经济性等。

酸奶包装的设计要求及结构：

1.内层要求无毒、无味，耐油性、耐化学性（尤其是酸性）较好，具有良好的热封性能和粘合性。常用的主要有PE、CPP、EVA及离子型聚合物等热塑性塑料。

2.外层要求光学性能好，印刷适性好，耐磨性、耐热性好，有较高的强度和刚性。常用的主要有PA、PET、BOPP、PC、铝箔、纸张和纸板等材料。

3.中间层一般是高阻隔性材料，常采用铝箔和PVDC等高阻隔性、耐高温材料。在实际使用过程中，有时上述几层材料并不都使用，有时需要超过三层，如四层、五层、六层甚至更多层，如实际中常用的某种无菌包装纸盒，其结构为：PE/纸/PE/铝箔/PE/PE，共六层。

常用于包装酸奶的塑料材料或塑料复合材料主要有：

①聚乙烯+二氧化钛。在生产聚乙烯薄膜时，添加白色的二氧化钛所生产出来的聚乙烯薄膜有一定阻光性能，可以起到一定的遮光作用，这是由于白色的二氧化钛使得聚乙烯薄膜呈现白色半透明或不透明状态，在很大程度上改善了聚乙烯材料对酸奶包装的缺点（透明性），以适应酸奶对包装材料的不透明的要求。

②多层复合高密度聚乙烯材料。常用的主要有三层结构的高密度聚乙烯（中层为含炭的黑色高密度聚乙烯、内层和外层为含二氧化钛的白色高密度聚乙烯）和五层结构的高密度聚乙烯（内外层为含二氧化钛的白色高密度聚乙烯、中间层为含炭的黑色乙烯）

采用塑料材料进行酸奶包装的主要包装形式有袋型、瓶型和杯型，其中，袋型包装常用的材料多为聚乙烯+二氧化钛材料和多层复合高密度聚乙烯材料两种，瓶型包装和杯型包装常用的材料多为聚乙烯材料和聚苯乙烯材料两种。三.药品包装

近年来，药品的铝塑泡罩包装在我国得到了快速发展，由于这种包装具有贮存期长、携带方便的特点，越来越受到制药企业和消费者的欢迎，正在逐步取代传统的玻璃瓶包装和散包装，而成为固体药品包装的主流。

铝塑泡罩包装，又称水泡眼包装，是一种新型的固体药品包装形式。先将透明塑料硬片吸塑成型后，将片剂、丸剂、胶囊等固体药品填充在凹槽内，再与涂有粘合剂的铝箱片加热粘合在一起，形成独立的密封包装。

与瓶装药品相比，泡罩包装最大的优点是便于携带，可以减少药品在携带和服用过程中造成的污染，而且泡罩包装在气体阻隔性、透湿性、卫生安全性、生产效率、剂量准确性和延长药品的保质期等方面也具有明显的优势。

药品泡罩包装所用的材料主要有塑料薄片、衬底材料、热封涂层材料及衬底

印刷油墨等。

1)塑料薄片材料

塑料硬片要具有高阻隔性、高透明度和不易开裂的机械强度等特性。药品泡罩包装常用的硬质塑料片材主要有聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)以及一些复合材料等。目前应用量最大的是聚氯乙烯硬片。

硬质聚氯乙烯薄片透明度和光泽感好。用于药品包装的聚氯乙烯薄片对树脂的卫生要求较高,必须使用无毒聚氯乙烯树脂、无毒改性剂和无毒热稳定剂。由于药品对湿潮气、光线透过很敏感,需要塑料薄片具有良好的水汽、光、防异味的阻隔性能。但是目前使用聚氯乙烯的阻隔性还不理想,聚偏二氯乙烯等将取而代之。

聚偏二氯乙烯具有极强的气体密封性,优异的阻湿能力,良好的耐油、耐药品和耐溶剂性能,尤其是对空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳气体具有优异阻隔性能。聚偏二氯乙烯不仅对气体、异味阻隔性好,而且材料的封口性能、冲击强度、抗拉强度耐用性等各项指标均能满足药品包装的特殊要求。

药品泡罩包装用复合塑料硬片有PVC/PVDC/PE、VDC/OPP/PE、PVC/PE等。要求具有阻隔性和避光性的药品包装,可采用塑料薄片与铝箔复合的材料,如PET/铝箔/PP、PET/铝箔/PE的复合材料。

2)衬底材料

药片和胶囊的泡罩包装衬底常用带涂层的铝箔。铝箔具有高度致密的金属晶体结构,有良好的阻隔性和遮光性,因而能有效地保护被包装物,在药品泡罩包装中应用十分广泛。

铝箔是密封在药用塑料聚氯乙烯(PVC)硬片上的封口材料,所以也称为盖口材料。铝箔是采用纯度为99%的电解铝,经过压延制作而成。它无毒无味,具有优良的导电性和遮光性,有极高的防潮性、阻气性和保味性。

铝箔还具有良好的印刷适性,两面均可印刷文字图案。印刷用的铝箔材料厚度通常在0.021～0.027mm之间,由铝箔层、印刷油墨层、保护层以及粘合层组成。

PTP铝箔按使用方式分有可触破式铝箔、剥开式铝箔和剥开-触破式铝箔;从材料上分有硬质铝箔、软质铝箔、复合材料铝箔;从功能上分有防伪铝箔、儿童保护铝箔、儿童安全与老人便利铝箔、特殊防护铝箔等等。可触破式铝箔是应用

最广泛的覆盖铝箔。

衬底的表面应整洁有光泽,印刷适性好,能牢固地涂布热封涂层,以保证热封涂层熔融后,可将衬底和泡罩紧密地结合在—起。

3)热封涂层材料

热封涂层应该与衬底和泡罩有兼容性,要求热封温度应相对低些,以便能很快地热封而不致使泡罩薄膜破坏。药用铝箔是以工业用纯铝箔为基材,在其表面印刷文字图案并涂以保护剂,而在另一面涂粘合剂。涂保护剂的目的是防止表面印刷油墨层的磨损,同时也防止铝箔在收卷时外层油墨与内层粘合剂接触而造成药品被污染;粘合剂的作用是粘接铝箔与塑料硬片,使药品被密封。

目前药品泡罩包装使用的热封涂层材料(即粘合剂)主要分为单组分胶粘剂和双组分胶粘剂。单组分胶粘剂主要由天然橡胶(或合成橡胶)、硝棉、丙烯酸酯类组成,具有不干性和热溶性,具有一定的粘合强度。双组分胶粘剂主要是聚氨酯胶粘剂,具有较好的耐高低温,抗介质侵蚀,粘接力高等特点,可同时对多种材料起粘接作用。它已广泛应用于衬底铝箔涂布用粘合剂以及各类塑料薄膜的复合工艺中。其他常用热封涂层材料有耐溶性乙烯树脂和耐水性丙烯酸树脂,它们都具有良好的光泽、透明性和热封合性能。

四．化妆品包装

塑料和玻漓是化妆品包装使用的主要材料。此外，还有纸、金属以及各种复合材料等。塑料材料质轻价廉，近年来在包装领域得到广泛的应用，化妆品包装也不例外。

塑料材料及其复合材料在化妆品包装中的应用范围越来越大，包装容器尤其是塑料瓶的造型设计趋于多样化。塑料包装容器多用膜塑法取得，其形态主要决定于成型的方法及使用的模具，便于制造各种异型的瓶。塑料包装容器品种繁多，功能各异，塑料容器的材质，决定着其基本特性闭。常用来包装化妆品的塑料瓶主要有聚乙烯瓶(吹塑成型)、聚氯乙烯瓶(注塑、拉伸吹塑成型)、聚醋瓶(拉伸吹塑成型)、聚苯乙烯瓶(注塑吹塑成型)、聚丙烯瓶(挤出吹塑成型)等。

随着新技术新产品的不断推旧出新，塑料容器取得了从前只有玻璃才有的透明特性，使得塑料制品在化妆品包装市场上独树一帜。

透明的聚丙烯(CPP)塑料瓶透明的聚丙烯(CPP)包装瓶的开发是近几年国

内外塑料包装的热点。它与其他透明塑料树脂相比，CPP具有很好的光泽度和透明度，欣赏性强，颇受欢迎。

透明的聚PET塑料瓶透明的聚PET塑料瓶如今已成为日化和化妆品厂家争相使用的包装容器，如爱斯、蓝月亮、开米以及屈臣氏等一些企业和品牌的沐浴露、护肤品、洗涤用品等都率先使用了PET材料的包装容器。PET，有如下优点:l)容量范围广，经过拉伸吹塑成型工艺生产的高强度、高透明的塑料瓶，常用的容量范围可以从几十毫升到几升瓶;2)透明度和光泽度好，有很好的可塑性，耐冲击性和及尺寸稳定性，化学性能好，阻气性好;3)触感柔软。

PETG塑料瓶 PETG塑料瓶在化妆品和个人护理品包装方面有着良好的应用前景。它的突出优点在于:表面光泽、手感舒适、具有华丽的色彩和透明色调、耐化学性、抗冲击和韧性良好，经过抗UV处理，透明性依旧不变。而其易于加工、可回收使用及环保等性能，更符合r现代生产商家的要求。目前消费者对商品的外表包装要求越来越高，这就使化妆品包装设计显得越来越重要。要达到美观、质感良好及经久耐用，对设计者提出了很高要求，而PETG的良好加工性能使设计构思成为了可能。

纳米材料塑料瓶在生产塑料容器的原料中添加一定比例的纳米材料，可改善塑料容器的化学性能，尤其是阻隔性、耐化学品的侵蚀性及抗紫外线等性能有了较大的提高，容器的韧性也得到了加强，同时可降低一定的成本，产品具有竞争性。如聚酸胺6纳米塑料。它是高档包装膜材料，聚脂PEI，和PBT纳米塑料，具有阻燃性能，阻隔性较纯，代替价格昂贵的聚对苯二甲酸丁二醇醋(PBT)树脂，符合食品包装要求，可直接用来吹制啤酒、化妆品的包装瓶。

抗菌塑瓶开发包装用抗菌塑瓶能抑制容器容器表面细菌的产生。将无机金属(Ag)抗菌剂均匀分散在吹塑瓶中，经过改进吹塑工艺生产出的抗菌塑料容器，具有抗菌时效长，抗菌效果和抗菌光谱性好的特点。该产品经检测，抗菌率在99%以上，产品很受市场欢迎。可广泛用于化妆品的包装。

玻璃聚合物塑瓶玻璃聚合物材料具有水晶般透明的质感，几乎可以任意着色，加工工序比玻璃制品还少，而且价格不高可极大地节省成本，其强度高且不易破碎，是一种安全的包装材料。

利用这种材料可生产出象玻璃制品那样壁厚度可变化的产品，同时还可保持

清澈透明的特性，使人常常误认为就是玻璃包装.玻璃聚合物是真正唯一兼具透明性，可变化壁厚和耐化学药品要求的瓶用包装材料。

五．熟制板栗蒸煮袋包装

蒸煮袋包装因具有适合高温灭菌、冷冻冷藏、阻隔性好、外型美观等优点而得到广泛应用，如肉类、果制品等产品的包装。熟制板栗和其它熟果制品一样。在物流领域中易发生褐变、风味散失、霉变腐败等质量变化，其包装的主要目的是：阻隔空气中氧气和防止微生物等因素对其质量的影响，因而阻隔性材料的正确选用及其厚度的确定是熟制板栗包装设计的关键。

熟制板栗制品含水量为40％一50％，对应的相对湿度为50％一85％，一般储存在平均温度为25~C、相对湿度40％的环境中。为了方便设计和计算，不妨设所设计蒸煮袋尺寸为25cm×20cm。所包装熟制品板栗的重量为200g，含水量50％(对应相对湿度70％)，保质期为1年。所设计的蒸煮袋正面为透明阻隔耐蒸煮袋材料(可展示以引起购买欲望)，背面为不透明阻隔耐蒸煮材料(阻光延长货架寿命)，同时忽略印刷层对水蒸气和氧气透过率的影响。

常见高温蒸煮袋基材为BOPET、BOPP、尼龙薄膜等材料BOPP因透气性较大，不适作为熟制板栗真空蒸煮袋的最佳基材。尼龙ONY与PET相比较虽然强度性能、韧性、印刷都差不多，但ONY在高温蒸煮下易吸湿劣化、变形，而PET受湿度和高温的影响小，因此，PET是作为熟制板栗真空蒸煮袋最佳基材。

1.阻隔层选择

1)不透明型高温蒸煮袋阻隔层材料。不透明型高温蒸煮袋有铝箔型和镀铝型2种，铝箔具有极好的阻隔性能，当其厚度超过17．78 时对水分和氧气的透过率几乎为零，而且对光线完全阻隔；镀铝薄膜虽与铝箔阻隔性相近，但对光线不能完全阻隔，因此本设计采用铝箔作为不透明阻隔耐蒸煮材料的阻隔层。

2)透明型高温蒸煮袋阻隔层材料。透明型蒸煮袋阻隔层材料的选择主要考虑的是对氧，水分等的阻隔性能，能用来做阻隔层的透明材料主要有PVDC、EVOH、PA等，但EVOH随杀菌温度的提高透氧量急剧增大，不适合充填后高温蒸煮袋的包装杀菌，而PVDC在120~C～130~C杀菌后氧气透过量变化不大，尼龙因其透湿性大一般不单独作为阻隔层。因此采用PVDC作为透明阻隔耐蒸煮材料的阻隔层。

3)热封层材料。

目前常用的热封层材料有LDPE、LLDPE、CPP等，高温蒸煮袋的蒸煮温度一般为120℃ ，因LDPE和LLDPE的最高使用温度≤90℃ ，而CPP的最高使用温度可达160℃，因此采用CPP做热封层材料。

综上所述，可以确定板栗高温蒸煮包装袋为：正面为PET／PVDC／CPP，背面为PET／AL／CPP的材料组合形式。

2.各层厚度确定

a.目前PET的市场使用厚度规格有10~20μm，20~30μm，30~40μm等，而蒸煮袋中使用的一般在10~16μm，拟定PET的厚度为12μm。热封层CPP为了能满足其热封性及耐油脂性能的要求一般选择50~70μm的材料，拟定CPP的厚度为

50μm。

b.板栗高温蒸煮袋的PVDC阻隔层厚度最少为13μm，不妨取PVDC阻隔层的厚度为15μm。由此可以确定透明阻隔层材料的设计为PET12／PVDC15／CPP50

表1 一些塑料薄膜的气体渗透系数

单位为×10-11cm3.cm/cm2.s.(101.235kPa)，温度30℃，厚度25μm

c. 铝箔层厚度的确定。铝箔与PVDC厚度的确定方法相同，但因目前铝箔生产工艺和质量的限制，所生产软包装用的铝箔厚度一般为9~11μm。

表2 铝箔与PVDC阻隔性比较

单位和测试条件：*为g/[645cm2(10in2)·24h]，90%RH；**为ml/(645cm2·24h·kPa)，25℃·0%RH。

根据表二，

根据方程：

D/Pg = d1/pg1+d2/pg2+d3/pg3+….

Q = Pg/ D

代入已知数：

可知9μm铝箔和151μ m PVDC的透氧量分别：

QAl=0.03×0.01778/0.0090=0.01517[ml/(645cm2·24h·kPa)]

QPVDC=6.50×0.01778/0.015=7.70467[ml/(645cm2·24h·kPa)]

可知铝箔的透氧量远小于PVDC的透氧量，因此，当基材采用与透明层同样厚度的基材PET(12μ m)和热封层CPP(50μ m)时，9μ m的铝箔作为阻隔层完全能满足熟制板栗高温

蒸煮袋包装设计的要求，所以可以确定不透明阻隔层材料的设计为PET12／AI9／CPP50。