江南大学包装材料学期末资料

1绪论1、包装材料学的研究对象2、包装材料分类3、绿色包装（工程）：未来减少污染，保护环境而采取的减少包装废弃物并使之利于能源和资源回收而使用的包装4、减量包装：在确保包装保护功能的前提下尽量减少包装材料的体积和重量，节省资源和能源的消耗，减少环境的污染。第一章纸包装材料包装用纸和纸板1、纸包装材料特性：①具有一定的强度和韧性②优良的印制适应性③质轻④无毒卫生⑤多孔吸湿⑥可回收利用2、造纸植物纤维和化学组成：分类：①木纤维②非木纤维③二次纤维（废纸）化学组成：①纤维素（决定造纸效率）②半纤维素（碳水化合物）（成本高、决定品质）③木质素（去除，适当保留）④其他少量成分（淀粉，决定挺度）3、纸和纸板的一般生产工艺流程备料→制浆→洗涤→筛选漂白→打浆→压榨、干燥→压光卷取制浆方法：①机械法②化学法（石灰法、碱法、硫酸盐法、亚硫酸盐法）③半化学○1石灰法：NA2CO3或石灰。特点脱脂、脱色能力强。应用：木素少，脂肪2胶质多的棉花、麻。○2烧碱法：NAOH特点：除木素快应用：阔叶木，非木材原料。纸：柔软，吸水性好、文化用纸○4硫酸盐法：NAOH和NA2S特点：脱木素速度适中，均匀，对纤维破坏小，纸强度高，废液回收成熟纸：牛皮纸、纸袋纸（高强度）○3亚硫酸盐（酸法制浆）含NAMGCANH3等硫酸盐。应用：酸性（芦苇木材）碱性（瓦楞原纸用浆挺度好）4、纸和纸板的主要性能指标①定量：（g/m2）单位面积重量②抗张强度：一定宽度的纸所能承受的最大张力③耐破度：（最主要）一定面积的纸或纸板在单位面积上所承受的均匀增加的最大压力④环压强度：一定速度下，环形试样边缘均匀受压直至压溃时所能承受的最大压缩力3图像上：打到拐点后的性能5、纸和纸板的种类：牛皮纸、纸袋纸、鸡皮纸、羊皮纸、玻璃纸、箱板纸、瓦楞原纸、白纸板、加工纸：对纸和纸板进行物理或化学的加工处理，赋予他们特殊的性能以满足特殊需要：6、瓦楞纸板的结构种类和作用（问答题要素）①单面瓦楞纸板二层一般用作缓冲材料或裹包材料②单瓦楞纸板三层一般用作包装纸盒、轻载、短途包装纸箱③双瓦楞纸板（常用）五层一般用作普通运输包装纸箱④三瓦楞纸板七层一般用作长途或重载包装纸箱（重型瓦楞纸箱）若装重物，也可以用二层三层7、瓦楞的类型和形状：瓦楞的类型，从楞高和单位长度上的楞数分为A、C、B、E①A楞：瓦楞最高最大，弹性最好，减震性最好，因此具有较好的抗冲击、缓冲能力②B楞：与A楞相反，瓦楞较小，较细，表面平整，具有较好的平面抗压能力③C楞：瓦楞大小介于A楞和B楞之间，综合了A，B楞的特性，既有一定的刚度，又有一定的缓冲性能4④E楞：用于代替平板纸板的一种瓦楞纸板，瓦楞最小，表面平整，刚度好，相对平纸板具有良好的缓冲性能，常用作包装纸盒Ａ－Ａ型Ａ－Ｂ型最经济、最合理Ａ－Ｂ类似混合时，组箱有方向性Ｂ向外装饰Ａ向内保护什么时候用Ａ－Ａ？瓦楞的形状：U型，V型，UV型8.瓦楞纸板的主要性能指标：①耐破度：一定面积的瓦楞纸板在均匀加压直至破裂时所能承受的最大压力（KPa）②边压强度：对树立的瓦楞纸板两边均匀加压直至压溃时的能承受的最大压力KN/m③戳穿强度：一定形状的角锥穿过瓦楞纸板所能承受的能量（所做的功J）④粘合强度：瓦楞面纸和瓦楞芯纸之间的结合牢度（剥离强度）N/m，反映生产工艺是否正确，结构不能破坏。○5抗压强度：卡利卡特公式○6.瓦楞纸箱抗压强度及影响因素5纸箱抗压强度：瓦楞纸箱均匀加压直至压溃所能承受最大压力影响因素：①原材料质量②瓦楞纸板质量③瓦楞纸板楞型④瓦楞纸箱箱型和尺寸⑤纸板纸箱制造工艺⑥环境湿度温度什么关系？10.蜂窝纸性能的物理指标：定量、厚度、水分塑料1、塑料的分类和命名（化学名（缩写符号）、商品名）BOPP双向拉伸聚丙烯薄膜CPP未拉伸聚丙烯薄膜PVC聚氯乙烯PVDC聚偏氯乙烯（商品名萨冉树脂）PVA聚乙烯醇EVAL(EVOH)乙烯/乙烯醇共聚物PET聚对苯二甲酸乙二醇酯PA聚酰胺树脂KPET（PVDC涂布聚酯）①热塑性塑料PEPPPCPVC：塑料受热熔融，冷却后凝固才再次加热可融化，重复多次②热固性塑料酚醛环氧：塑料受热熔融，冷却后凝固才再次加热不能软化熔融命名方式：○1化学名○2商品名○3缩写代号树脂种类：聚乙烯ＰＥ、聚丙烯ＰＰ、61.聚乙烯的种类（1）LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯。高压法生产（2）LLDPE：线形低密度聚乙烯。低压发生产（3）MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂（4）HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯。低压法生产2.性能：聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。3,。优点：○1良好的耐热性（软化点120-125℃）和耐寒性（脆化温度：-70℃）、使用温度可达100℃。○2机械性能（拉伸、弯曲、压缩、剪切强度和硬度均优于LDPE，耐磨性好。○3介电性能优良（绝缘材料！）。○4化学稳定性良好，室温下不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱、盐。7（5）UHMWPE：超高分子量聚乙烯（6）改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（PEX）（7）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH）分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。2、塑料薄膜的成型工艺①挤出吹塑法（管模法）-筒膜②挤出流延法（T模法）-平膜③拉伸法，单向拉伸和双向拉伸解释题：○1定向拉伸薄膜：在拉伸机内，同步或分步进行横向、纵向拉伸，然后进行适当的热定型，冷却处理制膜。○2收缩，拉伸：利用有热收缩性能的塑料薄膜裹包被包装物品，然后进行加热8处理，包装薄膜即按一定的比例自行收缩，紧密贴住被包装物品的一种方法。○4中控吹塑成型：是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。○3热塑性塑料：指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。1）平膜法（一步法和二步法）-拉伸或收缩平膜2）泡管法-拉伸或收缩筒膜3、主要塑料薄膜的性能和应用LDPE：高压法生产，低密度聚乙烯，支链型结构，支链多，结晶度低，柔性大，强度低，阻隔性较差（普通包装袋、轻载或复合袋内层）HDPE：低压法生产，高密度聚乙烯，线型结构，支链少，结晶度高，刚性强度高，耐热性好（重型包装）(双向)拉伸薄膜：薄膜经拉伸后经热定型，缓慢冷却，消除内应力制成的薄膜，如OPP、ＯＰＥＴ、ＯＰＳ、ＯＮＹ等9收缩薄膜：薄膜拉伸后不经热定型，而迅速冷却制得的薄膜，这种薄膜分子取向被“冻结”，存在很大内应力，再加热时会产生很大的收缩变形和收缩力。玻璃玻璃的主要原料：SiO2、一价二价氧化物辅助原料：澄清剂、着色剂、脱色剂、碎玻璃1.玻璃容器的种类和作用①小口瓶：用于液体包装②大口瓶：用于粘稠体或多相体（混合体）的包装玻璃容器的优点：良好的化学惰性和稳定性、优良光学性能、良好耐磨耐热性能、清洁卫生。缺点：重量大、易碎、加工能耗大。3.玻璃容器的一般或成型工艺和主要制瓶机成型工艺：①吹-吹法（生产小口瓶为主）②压-吹法（生产大口瓶为主）主要制瓶机：IS行列式制瓶机4.玻璃容器的退火和表面处理技术玻璃容器的退火，消退或减少玻璃中的剩余应力至允许值的热处理过程10包括加热、保温、缓冷、快冷四个阶段表面处理技术：目的：强化玻璃：提高抗冲击能力、耐磨热端处理：金属蒸涂法、化学离子交换法（钢化法）、挂霜法冷端处理：涂布硅酮、单硬盐酸、聚乙烯乳剂。冷、热端双重处理激冷发：风冷强化5、轻量玻璃瓶和轻量化①重容比：玻璃容器重量和其容积之比②轻量瓶：较低重容比和厚度的玻璃容器③轻量化：使玻璃容器重容比趋于最小6玻璃容器的强度性能：内压强度、垂直载荷强度、机械冲击强度、热冲击强度。。金属马口铁（镀锡钢板）：是指两面镀锡的低碳薄钢板。。。。。结构：由低碳钢基板、锡铁合金层、锡层、氧化膜。油膜五层组成。性能：表现为耐腐蚀性和强度包装应用：食品膜、浅二片罐、盖材TFS（无锡钢板）：铬系无锡钢板、镀铬钢板11结构：由低碳钢基板、铬层、水合氧化铬和油膜层构成马口铁与TFS性能、应用比较：1腐蚀性，TFS较马口铁差②有机涂料的附着性，TFS优于马口铁③镀层厚度：TFS较马口铁小④机械性能：因TFS镀层较薄，故机械加工更易损伤AL材以及用其制作的包装材料、容器制品（成型加工以及应用）AL包材的特性：①质轻、价贵②无毒卫生③高热传导率④良好的加工性（延展性）⑤无重金属离子析出⑥表面易装饰⑦再利用价值高⑧耐腐蚀性稍差（酸、碱）⑨无磁性⑩机械强度较铁低制品以及应用：①铝箔：复合软包装材料基材或单独使用②铝板：制罐材料（二片冲拔罐）或罐盖材料③铝锭：制作挤压软管铝箔的性能特点、加工工艺以及应用性能特点①阻光②阻隔气体、水蒸气③高低温尺寸稳定性好④易于加工⑤一般不能曾寿较大载荷（需保护）应用：①厚度9-15um，有针孔，良好的防潮性②厚度15-20um，针孔少，具有防潮性和阻气性，复合使用③厚度20-40um，覆盖用单箔④厚度≥50um，单独使用制作铝箔容器（破裂强度大于抗拉强度）铝箔阻隔性的影响：AL箔提供阻隔性和机械性能，AL箔的阻隔性能主要受针孔12及表面状况的影响（与厚度有关）。铝箔厚度较小时易皱折而渗透，且易破裂（破裂强度小于抗拉强度）、故需要复合使用，由其他基材加以保护，发挥其阻隔性和刚性。Al与其他基材复合较经济的方法：金属蒸馏法常用金属包装容器三片罐：由罐身、罐盖和罐底组成的金属罐，罐身接缝常用电阻熔接焊。常用材料主要是马口铁，少量TFS。二片罐：由与罐身连在一起的罐底和罐盖组成的金属罐，根据成型工艺不同分为冲拔罐DWI和深冲罐DRD。常用材料主要是AL，也有少量马口铁。第五篇复合材料软包装复合软包装材料复合包装材料定义及其特点复合包装材料：多种材料通过一定的技术组合而成的一切双组分结构化材料。包括复合软包装材料和多层复合容器。复合包装材料不同于一般的增强塑料，主要目的是为了满足包装的特殊功能要求复合包装材料的特点：①改善包装材料的综合性能②装潢效果好且卫生可靠，可将装潢图案印刷于中间层上（夹层印刷），使印刷油墨不会污染被包装物，还能13保护装潢图案在运输及使用时不被磨损③复合薄膜的强度均高于所用基膜强度，故机械适应性更强④由于用多种材料制成，包装废弃物回收利用时分离困难，不易获得较纯的树脂，故回收再利用性差复合包装材料的表示方法一般地，从左到右依次表示复合包装材料从外层到内层的材料构成如：OPP/LDPE——（外层）拉伸聚丙烯（内层）低密度聚乙烯PET/AL/CPP——（外层）聚酯（中间层）铝箔（内层）流延聚丙烯KPET/PO——K涂（PVDC涂布）聚酯聚烯烃复合包装材料的常用加工工艺①涂布法：较柔、缺乏刚度，如：纸PE，OPP/PE.PT/PEK涂——涂布PVDC②挤出复合法：如纸PE/AL/PE，ENY/EVA③层合法：1）干法复合：溶剂型粘合剂，制品质量好，OPP/CPP，PET/AL/PE2）湿法复合：水基粘合剂，耐水性稍差。纸/PET，纸/AL3）热熔复合：热熔型粘合剂④共挤法：一步成型，材料低消耗获得高性能，制品往往缺乏刚度。如HDPE/LDPE，14NY/PE，LDPE/PP/LDPE.复合包装材料外中内结构层上各自的要求外层要求：机械强度好，耐热，光亮，印刷性好。常采用的材料有：纸、PT、BOPP、PET、NY、PVC等。（NY：特点：尼龙薄膜、坚韧、透明性好、抗张强度、拉伸强度很高、耐热性、耐寒性、耐油性好、较柔软，对水蒸气阻隔性差，吸潮、透湿性大、热风性差，适用于硬性物品，大多用于油腻性食品、肉制品