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塑質(zhì)包裝材料的性能及選擇

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性能及選擇

 

不透明性：鋁箔、紙、全版印刷薄膜

 

透明性：玻璃紙、大部分塑料膜、Si Ox鍍敷膜

 

水蒸氣阻隔性：鋁箔、Si Ox鍍敷膜、鋁蒸鍍膜、PVDC、MST、HDPE、OPP、KOP、LDPE

 

氧氣阻隔性：鋁箔、Si Ox鍍敷膜、鋁蒸鍍膜、KOP、KON、PVDC、EVOH、PVA

 

耐熱性：鋁箔、尼龍、PET、HDPE、PP、紙

 

耐低溫性：鋁箔、紙、LDPE、HDPE、ION、EVA、PET、尼龍、OPP、PVDC

 

耐油脂性：鋁箔、玻璃紙、尼龍、EVA、HDPE、PP、CA、PVC、PVDC、ION、防油紙

 

熱封合性：LDPE、ION、EVA、尼龍、PVC、HDPE、CPP、PVDC

 

印刷適合性：紙、鋁箔、玻璃紙、PC、PET、CA、尼龍（經(jīng)表面處理）、ION、EVA、PP、PVC、PS、PE（特殊油墨）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PVDC——聚偏二氯乙烯；MST——防潮透明玻璃紙；HDPE——高密度聚乙烯；PP——聚丙�。籓PP——拉伸聚丙�。籆PP——未拉伸聚丙�。籏OP——聚偏二氯乙烯涂布拉伸尼龍；EVOH——乙烯-乙烯醇共聚物；PVA——聚乙烯醇；PET——聚對(duì)苯二甲酸乙二酯；CA——醋酸纖維素；

塑料與紙，玻璃，金屬等其他主要包裝材料相比較，

有如下特性：

（1） 重量輕，透明性好

（2） 具有良好的耐腐蝕性

（3） 防水、防潮性能好

（4） 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度

（5） 便于成型、加工

（6） 價(jià)格較便宜

 

塑料:由聚合物和各種助劑所組成.

 

助劑的類型及改性功能

 

抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、防霉劑、驅(qū)避劑等------穩(wěn)定劑

 

潤滑劑、增塑劑、熱穩(wěn)定劑、脫模劑等 ------改善加工性能

 

增強(qiáng)劑、填充劑、偶聯(lián)劑、抗沖擊改性劑、交聯(lián)劑等------改善機(jī)械性能

 

增塑劑、發(fā)泡劑等------柔軟化、輕量化

 

抗靜電劑、防霧化劑、著色劑等------改善表面性能和外觀

 

成型配方設(shè)計(jì)助劑使用要點(diǎn)：

 

（1） 助劑與聚合物要有良好的相容性

 

（2） 助劑與加工條件要相適應(yīng)

 

（3） 助劑要有良好的耐久性

 

（4） 助劑要滿足制品的性能要求和適應(yīng)制品使用的環(huán)境條件

 

（5） 注意助劑配合中的協(xié)同效應(yīng)和對(duì)抗作用

 

助劑

 

1、增塑劑：能夠增加其塑性、改善成型時(shí)的流動(dòng)性、賦予制品柔韌性的物質(zhì)

 

原理：聚合物的增塑，是由于增塑劑使聚合物分子鏈間聚集作用的消弱而造成的。

 

DOP：鄰苯二甲酸二辛酯具有比較全面的性能

 

2、穩(wěn)定劑：可以阻緩塑料老化的物質(zhì)

 

3、潤滑劑：為改善塑料溶體的流動(dòng)性能，減少或避免溶體對(duì)設(shè)備的摩擦和黏附以及改進(jìn)制品表面光潔度等而加入的一類助劑。

 

4、著色劑：染料和顏料

 

5、填充劑和增強(qiáng)劑：填充劑主要目的是增強(qiáng)制品的體積，降低成本（碳酸鈣、陶土、硫酸鋇、石膏粉、滑石粉、石棉粉）。增強(qiáng)劑是為使聚合物的機(jī)械強(qiáng)度得到顯著提高所加入的助劑。（玻璃纖維、棉纖維）

 

6、抗靜電劑：添加到聚合物中或涂敷在塑料制品表面以防止靜電危害的一類添加劑。

 

7、阻燃劑：提高可燃聚合物的難燃性

 

8、開口劑：又爽滑劑，是防止聚烯烴和聚氯乙烯等吹塑薄膜自身之間的黏著所加入的助劑

 

塑料分類：

 

聚烯烴PO：Polyolefine

 

接受熱表現(xiàn)：

1、熱塑性塑料：在整個(gè)特征溫度范圍內(nèi)，能反復(fù)加熱軟化和反復(fù)冷卻硬化，且在軟化狀態(tài)采用摸塑、擠塑或二次成型通過流動(dòng)能反復(fù)為制品的塑料。如PE、PP、PS、PVC等。

 

2、熱固性塑料：熱固性塑料則為經(jīng)加熱或其他方法如輻射，催化等固化時(shí)，能變成基本不溶、不溶產(chǎn)物的塑料，如酚醛塑料、脲醛塑料等。

 

按用途分：

1、通用塑料：指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)廉塑料

 

2、工程塑料：凡可作工程材料的塑料或可作結(jié)構(gòu)材料的塑料。狹義上說指具有某些金屬性能能承受一定外力作用，并具有良好的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性以及在高、低溫下仍具有優(yōu)良性能的塑料。

 

3特種塑料：指具有特種功能（如耐熱、自潤滑），可應(yīng)用于特殊要求的塑料。

 

按成型方法分：

 

1、模壓塑料：供壓縮用的樹脂混合料。

 

2、層合塑料：用或不用粘結(jié)劑，借加熱，加壓把相同材料的兩層結(jié)合或多層結(jié)合為整體的塑料材料。

 

3、注塑、擠出和吹塑塑料：指能在機(jī)筒溫度下熔融流動(dòng)，在摸具中迅速硬化的塑料。

 

4、鑄塑塑料：能在無壓或稍加壓力情況下，傾注于摸具中并能硬化為一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料。

 

5、反應(yīng)注塑模塑料：一般指液態(tài)原材料。加壓注入模腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化制得成品。

 

塑料材料性質(zhì)：內(nèi)在性質(zhì)、加工性質(zhì)和產(chǎn)品性質(zhì)

內(nèi)在性質(zhì)：是材料屬性，取決于材料的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)

 

產(chǎn)品性質(zhì)：則是物體屬性，并依賴于物體的形狀。

 

加工性質(zhì)：處于中間地位，決定材料被加工的可能性和決定此種加工操作效果的某些內(nèi)在性質(zhì)的總和，當(dāng)然它也受形狀因子影響。

 

聚乙烯PE

 

PE為乳白色半透明或不透明的蠟狀固體，幾乎無味、無毒，質(zhì)量比水輕。PE大分子鏈的柔韌性好，很容易結(jié)晶，常溫下PE是由部分結(jié)晶和部分處于無定性的非晶所構(gòu)成，因此它是一種柔韌性材料。

 

 PE是非極性高分子聚合物，所以對(duì)水蒸氣的透過率低，PE吸水性低，具有很好的防潮性；在聚乙烯的分子中既無雙鍵，也無活性基團(tuán)和雜原子，所以PE的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能耐水、耐酸堿水溶液，在室溫下不溶于任何有機(jī)溶劑；PE有優(yōu)良的熱粘合性和熱封合性能；其耐寒性好，在低溫下機(jī)械性能變化極小，其脆化溫度一般在-30℃以下。此外，PE還具有較好的耐輻射和電絕緣性。分子量小結(jié)晶性強(qiáng)，晶體缺陷于脆性大。

 

作為包裝材料，PE的主要缺點(diǎn)是氣密性不良，對(duì)氣體和有機(jī)蒸汽的透過率較大；強(qiáng)度和耐熱性不高；容易受光、熱和氧的作用而引起降解，所以PE制品中常加入抗氧劑和光、熱穩(wěn)定劑來防止老化；PE的耐環(huán)境應(yīng)力開裂較差，且不耐濃硫酸、濃硝酸及其它氧化劑的侵蝕，受熱時(shí)會(huì)受到某些脂肪烴和氯化烴的侵蝕；PE的印刷性能差，因表面呈非極性，所以在印刷及粘接前必須經(jīng)電暈處理、火焰處理或化學(xué)處理等，以提高對(duì)印刷油墨的親和性和粘接性。

 

聚丙烯 PP

 

PP為白色蠟狀固體，無味、無嗅、無毒，外觀上象PE，但比PE更透明光亮。

 

PP屬于線性的高結(jié)晶性聚合物，其結(jié)晶度高達(dá)86%~96%，熔點(diǎn)為165℃。

 

PP的密度為0.89~0.91，是通用塑料中最輕的一種。具有優(yōu)良的防潮性和抗水性，機(jī)械性好，防止異味透過性較PE好，可以熱封合；

 

PP的抗張強(qiáng)度、硬度、耐磨性以及耐熱性均優(yōu)于PE；其耐熱性好，可在100~120℃下長期使用，特別是在高溫時(shí)抗張強(qiáng)度保留率高，如在100℃時(shí)仍可保留常溫時(shí)抗張強(qiáng)度的一半；可以在開水中蒸煮，在135℃的蒸汽中消毒100小時(shí)不被破壞，因此可作為蒸煮袋的內(nèi)層材料以及家庭用品和消毒醫(yī)療器械等包裝材料；

 

PP具有極好的耐彎曲疲勞強(qiáng)度，薄處能經(jīng)受數(shù)萬次的折疊彎曲，可起到鉸鏈作用，如PP連體包裝盒等就利用了這一特性。

 

PP能耐80℃以下的酸、堿、鹽溶液及大多數(shù)有機(jī)溶劑（化學(xué)穩(wěn)定性好，除強(qiáng)氧化劑外，與大多數(shù)化學(xué)藥品不發(fā)生作用；對(duì)水的穩(wěn)定性特別好，不僅不容于水，而且?guī)缀醪晃�水），在很多溶劑和去污染劑、洗滌劑中不發(fā)生應(yīng)力開裂，所以PP容器常用于化妝品、藥品、洗滌劑等物品的包裝。

 

聚丁烯PB

 

PB外觀類似于聚乙烯和聚丙烯。其結(jié)晶度較低，約為50%~55%，質(zhì)地柔軟，與其它聚烯烴相比，稍帶有橡膠的特性。

 

PB具有突出的抗蠕變性和優(yōu)良的耐應(yīng)力開裂性，能夠長期承受高達(dá)其屈服強(qiáng)度90%的應(yīng)力；并具有優(yōu)良的抗撓曲性和耐磨性等。

 

PB的耐熱性以及耐寒性好，其軟化溫度為120~126℃；脆化溫度-30℃，能在-30~100℃下長期使用。PB具有良好的防潮性能，其水蒸氣和氣體的透過率稍低于LDPE；在室溫下PB能耐酸、堿、溶劑、洗滌劑及各種化學(xué)藥品，但在溫度高于60℃時(shí)能被芳烴和氯代烴溶解。

 

PB的另一種特點(diǎn)是在熔融加工過程中隨溫度的變化呈現(xiàn)兩種結(jié)晶狀態(tài)。即剛加工出來的產(chǎn)品是 種晶態(tài)，其熔點(diǎn)為124℃，密度0.89，其機(jī)械強(qiáng)度差，很容易變形（不穩(wěn)定）；放置約10天后轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙�種結(jié)晶態(tài)，其熔點(diǎn)為135℃，密度0.915，強(qiáng)度、硬度、剛性、韌性等提高，性能與HDPE相似。

 

PB在包裝上主要用于制造薄膜，其耐沖擊強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度比其它聚烯烴薄膜高，因此可用作重型包裝袋；由于其耐高溫，可作熱食品和肉類包裝袋，也可制成包裝容器用于食品的熱灌裝。

 

乙烯共聚物

 

EVA或E/VAC 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 E/VAL或EVOH 乙烯-乙烯醇共聚物

 

EEA 乙烯-丙烯酸乙酯共聚物 E/P 離子型聚合物（賽林）、乙烯-丙烯共聚物

 

EVA

 

EVA外觀為半透明或帶乳白色固體，無毒。它可采用類似于低密度聚乙烯的生產(chǎn)方法制得，分子量約2~5萬。其性能隨乙酸乙烯酯在大分子中所占比列不同，表現(xiàn)出很大差異，并可分別適應(yīng)多種用途的要求，含乙酸乙烯酯（VA）越多，共聚物的結(jié)晶度越小，產(chǎn)品彈性越大。作為塑料共聚物VA含量一般為10%~20%，而含量達(dá)到30%以上則彈性很大，含40%~50%的共聚物是一種合成橡膠。VA含量較大的EVA產(chǎn)品可用作涂料、黏合劑以及復(fù)合包裝材料，可作為塑料、熱溶膠和涂料等使用。

 

VA含量小于5%的EVA其性能接近低密度聚乙烯。隨著VA含量的增加其柔韌性、彈性、耐應(yīng)力開裂性、耐低溫性以及熱封性逐漸提高；而剛性、軟化溫度、耐磨性以及對(duì)水蒸氣的阻透性等則降低。大致說，VA含量在15%~25%的EVA性能接近軟質(zhì)聚氯乙烯。

 

EVA塑料的主要特點(diǎn)是彈性突出，具有很高的伸長率；耐應(yīng)力開裂性、耐寒性以及低溫?zé)岱庑缘染鶅?yōu)于聚乙烯；能耐強(qiáng)堿、弱酸的侵蝕，耐老化，耐臭氧，加工容易，著色性好，透明性好。但EVA的防潮性較低密度聚乙烯差，氣密性不良；耐熱性差；且易受強(qiáng)酸等有機(jī)溶劑的侵蝕，能溶于芳烴或氯代烴中，耐油性不良。

 

EVA只要用于包裝薄膜，由于彈性好，故適用于托盤的纏繞包裝。應(yīng)具有很好低溫?zé)岱庑裕�常用作�?fù)合材料的熱封層。另外，EVA吹塑容器也用于藥品和食品的包裝。