包装材料学复习资料2

主要塑料薄膜的性能和用途
1、单一薄膜 在单一薄膜中，阻湿性能好的薄膜有PVDC、拉伸PP 和PE；气体阻隔性优良的有PVA、PA、PVDC、EVAL。耐 高温性较好的有CPP、PA、PET、PVDC，适用于高温杀菌 食品的包装。热封性能较好的有PE、PP。 常用塑料包装膜品种与性能（P159～160. 表6－2） 常用单一薄膜性能比较
△ △ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ○ ﹡ ○ ○ ○ ﹡ ﹡ × ×
△ △ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ○ ○ ○ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ×
﹡ △ ﹡ △ ﹡ × × × ○ × ○ × △ ○ ﹡ × × × ×
× × × × △ ○ × × ○ ○ ○ ○ ﹡ × ○ ○ ○ ﹡ ×
○ ○ ○ ○ △ ○ × × ○ ﹡ × × ﹡ ○ × × ﹡ ﹡ ×
特点：
急冷定型、生产效率高； 薄膜具有强度高、光泽性好、透明度高等； 薄膜厚度均匀； 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、NY、PC等薄膜制造。 缺点： 纵向强度稍差； 存在缩颈。
平挤拉伸成型
平挤拉伸成型工艺过程原理，挤出机将加热塑化的原料 从扁口机头挤出成厚片坯料，然后经一系列纵向拉伸辊作纵向拉 伸，再送至拉幅机上进行横向拉伸；经纵横二次拉伸的定向薄膜， 在高温下热定型，以消除内应力、降低收缩率、改善其强度和弹 性。热处理后将薄膜冷却至室温，以免成卷后使薄膜热量难以散 发而引起内部结晶，影响薄膜性能。最后修边并卷取薄膜。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(机械 强度、透明性、光泽度、阻隔性等)因拉伸定向而得到改善，且生 产效率高。如果经二次拉伸而不经热处理定型，其薄膜即为热收 缩薄膜。 主要用于：BOPET、BOPP、BOPS、BONY 等薄膜生产。
性
能
透 明 性
光 泽 度
拉 伸 强 度 ○ ○ ○ ﹡ △ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ○ ○ △ ○ ﹡ ○ ○
延 伸 率
撕 裂 强 度 ○ △ ﹡ × ﹡ × × × ○ ○ ﹡ ﹡ ○ ○ ﹡ × × △ ○
阻 气 性
阻 温 性
耐 油 性
耐 化 学 性 ○ ○ ○ ○ ○ ﹡ ○ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ △ ○ × △ × ×
常用塑料包装容器
目前包装上应用的塑料瓶品种有：PE、PP、PVC、PET、 PS和PC等。 硬质PVC瓶 硬质PVC瓶无毒、质硬、透明性很好，食品上主要用于食用 油、酱油及不含气饮料等液态食品的包装。无毒食品级硬质PVC安全 指标：树脂中的VC单体的含量小于1mg/kg.25℃.60min、正庚溶 出试验的蒸发残留量小于150mg/kg。PVC瓶有双轴拉伸瓶和普通吹 塑瓶两种。双轴拉伸PVC瓶其阻隔性和透明度均比普通吹塑PVC瓶好， 用于碳酸饮料包装时的最大CO2充气量为5g/L，在3个月内能保持饮 料中的CO2含量；但拉伸PVC瓶的阻氧性极为有限，不宜盛装对氧 较敏感的液态食品。
耐 低 温 性 ﹡ ﹡ △ ﹡ △ × △ ○ ﹡ ﹡ ○ ﹡ ○ ﹡ × × △ ﹡ ○
耐 高 温 性 × ○ ﹡ ○ × △ ○ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ △ × △ ○ ○ ﹡ ○
耐 热 变 形 ﹡ ﹡ ﹡ △ ○ ○ × ○ ○ ○ ﹡ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡
防 静 电 性 × × × × × △ × × × × × × × × ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ △
压延法成型
使热塑性塑料颗粒 通过挤出机加热塑 化挤出成预成型薄 膜，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、PE、PP、 ABS膜生产。
流涎法成型 先将树脂溶于有机溶剂 （PVA则以水作溶剂）， 制成浓度为10%～35% 的溶液，并将其过滤、 消泡，然后送入流涎机 通过流涎咀使溶液流涎 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， 流涎量及流涎机速率。
包装上目前使用的单向拉伸膜有OPP、OPS、OPET、OPVDC 等，双向拉伸膜有BOPP、BOPE、BOPS、BOPA等。
项 目 BOPP 0.91 170 >120 >200 150～190 50～70 750 4～5 0.5～1.2
②
BOPET 1.40 260 180 180～200 100 80 1000 7～8 2～5 0.1～1.0 20～25 19～20 -30～150
西南大学
第六章塑料在包装 中的应用
§6.1 塑料薄膜
概述
一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜，而厚度在0.25mm 以上的称为片材。 基本性能要求 • 物理性质要求透明、柔顺，较好的机械强度； • 良好阻隔性、防潮、阻气； • 化学性能稳定、耐水、耐油脂； • 良好的机加工适应性，能热封制袋。
包装上有：PVC、EVA、LDPEI、LLDPE，其中EVA和 LLDPE膜弹性好，自粘性也好，是理想品种 。
常用弹性薄膜的性能
薄膜种 类 LLDPE EVA PVC LDPE 延伸率 （%） 55 15 25 15 拉伸应 透明 力 度/% （MPa） 42 25.9 88 24.5 77 21.7 48 抗戳穿 粘着力（N） 强度/Pa 960 824 550 137 1.8 1.6 1.3 0.6
§6.2 塑料包装容器
概述
塑料包装容器 质轻、透明、外形美观 一定的机械强度，不易破碎， 化学稳定性好，耐腐蚀性好． 易于成型加工，生产能耗低等优异性能． 广泛应用在化工产品、食品、饮料、化妆品、医药 品等产品的包装，在许多方面已取代或部分取代了木质容 器、金属容器、玻璃、陶瓷容器等。
塑料包装容器的种类，通常可按以下几种方法进行分类： (1)按化学组成 塑料容器可分为PE、PP、PS、PVC、PET、 NY、PC、PF、UF容器等。 (2)按成型方法 可将塑料容器分为吹塑、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 塑料容器可分为箱盒类、瓶罐类、 袋类、软管类等。
常用的两类热收缩包装膜特性
项目
光泽/% 浊度/% 收缩率 纵 绷紧力 /% 横 收缩应力/N•cm-2 透氧度/ml•(m2•24h•0.1MPa)-1 拉伸强度/MPa 强度 伸长率/% 外观
一般收缩性 PVDC PA6 系
107 6.5 18 17 220 80 85～90 70～100 112 4.2 25 20 260 70 85～90 100～180
特点：
设备简单紧凑，投资少； 吹塑成型过程中薄膜纵横两向都有一定程度的 拉伸定向（吹胀比2～3），薄膜强度高； 更换机头模具，可生产大直径管膜。 广泛用于PE、PVC、PP、NY等薄膜的制造 缺点： 冷却速度较慢而影响薄膜的透明度； 薄膜厚度偏差也较大。
T型模法成型―平膜
T型模法成型―平膜
1、挤出机 2、T型机头 3、4、5、6冷却辊 部 8、牵引辊 9、卷取 7拉伸
× △ △ ○ △ ○ △ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ○ ﹡ ﹡ ﹡ ﹡ ×
注：＊---优；○---良；△---尚可；×---差。
定向拉伸塑料薄膜
将普通塑料薄膜在其玻璃化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，在高于其拉伸温度而低于熔点的温度区间内 某一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。 定向拉伸薄膜具有的性能除取决: 塑料的品种、分子量大小、结晶度等材料因素 热处理温度、时间外，与拉伸程度有重要关系，其机械性能、阻 透性能和耐热耐寒性能等随拉伸率的增大、分子定向程度的提高 而提高。 拉伸薄膜的性能与拉伸方向也有关 定向拉伸膜的缺点是延伸率降低，热封性能变差，独立使用时不易封口， 使用时一般与PE等具有良好热封性的薄膜复合。
机 械 适 应 性 × × △ ○ × ○ ﹡ ﹡ ○ ﹡ ○ ○ × × × ﹡ ﹡ ○ ﹡ △ △ △ △ ○ ﹡ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × △ ○ ﹡ △ △ ﹡ 印 刷 性
热 封 合 性 ﹡ ﹡ ○ × ○ × × × × × ○ × △ ○ × × ○ × ×
LDPE HDPE CPP OPP PVC(软) PVC(硬) PS OPS PET OPET Ny6 ONy6 PVDC EVA PVA PT KPT AL(箔) 纸
塑料薄膜常用树脂 PE PP PS PVC PVDC NY PET EVA EVAL
薄膜加工成型方法 挤出吹塑薄膜 挤出流延薄膜 压延薄膜 溶液流延薄膜 拉伸薄膜 共挤出复合薄膜 涂布薄膜
塑料薄膜的成型方法
1、挤出吹 塑成型―筒 膜
薄膜挤出吹塑成型 工艺 1-挤出机 2-芯棒 3-泡状薄膜 4-导向板 5-牵引辊 6-卷取辊 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
①wenku.baidu.com
2～3 5～8 350～400 -20～120
注：①落球冲击法； ②在120℃，15 min条件下作热收缩； ③条件38℃，90%RH； ④条件23℃，0%RH
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。拉 伸薄膜聚合物大分子的定向分布状态是不稳定的，在高 于拉伸温度和低于熔点温度的条件下，分子热运动使大 分子从定向分布状态又恢复到无规则线团状态，使拉伸 薄膜沿拉伸方向收缩还原。这种热收缩性能被应用于包 装食品，对被包装食品具有很好的保护性、商品展示性 和经济实用性。 目前使用较多的收缩薄膜是PVC、PE、PP，其次 有PVDC、PET、EVA和氯化橡胶等。
塑料包装容器的成型方法
1、挤出成型
挤出过程
螺杆头部形状
注射成型
中空吹塑
热成型
将热塑性塑料片材或管状材料加热至高弹态，采用适 当的模具或夹具，在压力作用下使其贴近模具的型面，经 过冷却获得制品的方法 工艺特点 （1）制品适应性强：大小厚薄均可生产； （2）制品应用范围广：日用化工、药物包装、电子仪表外 壳。材料有：PS、PET、PVC、ABS、HDPE、PP、PA、 PC等 （3）设备投资少 （4）模具加工容易。
高收缩膜 PVDC 系
107 6.5 30 25 240 23 85～100 60～70
PA6 系
112 4.5 35 25 270 16 90～95 120～150
弹性（拉伸）薄膜
弹性（拉伸）薄膜是一种具有特殊性能的薄膜，具有较大的延伸率 而又有足够的强度，有良好的拉伸弹性和弹性张力。 拉伸薄膜的性能指标 （1）自粘性 指薄膜之间接触后的粘附性，在拉伸缠绕过程裹包之后， 能使新包装商品紧固而不会松散，自粘性受外界环境中湿度、灰尘和污 染物等多种因素影响。 （2）韧性 是薄膜抗戳穿和抗撕裂的综合性质。 （3）许用拉伸 指在一定用途情况下，能保持包装必需的特性所能 施加的最大拉伸。 （4）应力滞留 指在拉伸裹包过程中，对薄膜施加的张力能保持的程 度。对乙烯—醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯薄膜， 常用的应力滞留程度是将薄膜原始长度拉伸至130％，在16小时中松弛 至60～65%，聚氯乙烯薄膜则松弛至25%。
BOPA 1.15～1.16 215～225 120 200～228 110～180 35～65 1000 7～10 ≤3.5 0.5～1.0 120～150 5 -50～130
密度/g•cm-3 熔点/℃ 拉伸强度/Mpa（纵） （横） 断裂伸长度 1%（纵） （横） 冲击强度 /J•cm-1 撕裂强度/N•mm-1 浊度/% 热收缩率 /% 透湿性③/g•(m2•24h)-1 透氧性④/cm3•100μ m•(m2•24h)-1 使用温度范围/℃
1、包装常用塑料瓶
PE瓶主要有LDPE瓶和HDPE瓶，在包装上应用很广，但由于其不透明和高透 气性、渗油等缺点而很少用于液体食品包装。PE瓶的高阻湿性和低价格使其广泛用于药品 片剂包装，也用于日用化学品包装。 PET瓶一般采用注—拉—吹工艺生产，是定向拉伸瓶的最大品种，其特点为 高强度、高阻隔性、透明美观，阻气、保香性好，质轻（仅为玻璃瓶的1/10），再循环性好； 在含气饮料包装上几乎全部取代了玻璃瓶。PET瓶虽具有高阻隔性，但对CO2的阻隔性还不 充分。采用PVDC涂制成PET-PVDC复合瓶，能有效地提高其阻隔性而用于富含营养物质食 品的长期贮存。 PS瓶最大的特点是光亮透明、尺寸稳定性好、阻气防水性能也较 好，且价格较低，因此可适用于对O2敏感的产品包装，但应注意的是它不适合包装含大量 香水或调味香料的产品，因为其中的酯和酮会溶解PS。由于PS的脆性，PS瓶只能用注—吹 工艺生产。 PC瓶具有极高的强度和透明度，耐热、耐冲击、耐油及耐应变，但其最大的不足就是价 格昂贵，且加工性能差，加工条件要求高，故应用较少。国外在食品包装上用作小型牛奶瓶， 可进行蒸汽消毒，也可采用微波灭菌，重复使用15次。 PP瓶的加工性能较差。采用挤—吹工艺生产的普通PP瓶，其透明度、耐油性、 耐热性比PE瓶好，但它的透明度、刚性和阻气性均不及PVC瓶，且低温下耐冲击能力较差， 易脆裂，因此很少应用。采用挤（注）—拉—吹工艺生产的PP瓶，在性能上得到明显改善， 有些性能还优于PVC瓶，且拉伸后重量减轻，节约原料30%左右，可用于包装不含气果汁饮 料及日用化学品。