食品包装学塑料

12345收缩膜标贴6第二节食品包装用塑料材料及其制品§1塑料的组成、分类和主要包装性能指标§3软塑包装材料§4塑料包装容器及制品§2食品包装用塑料71、重量轻，方便运输、销售；2、化学稳定性好，耐一定的酸、碱、盐及油脂；3、包装制品的成型加工性好，可加工成薄膜、片材、丝、带、编织物及各种容器；4、透明，易着色、印刷，且装饰效果好；塑料材料用于食品包装的优越特性：85、有一定的阻透性和一定的强度，有良好的封合性；6、良好的复合性，构成性能更好的复合材料7、大多数塑料材料可达到食品对包装的卫生安全性的要求；8、能适应各种包装操作。91、易带静电，因此已造成包装表面的污染和某些操作上的困难；2、某些塑料存在有毒物质的污染；3、包装废弃物的回收和处理目前还存在着较大的问题。塑料用于食品包装存在的缺点是：10§1塑料的组成、分类和主要包装性能指标塑料是以一种高分子聚合物---树脂为基本成分，在加入一些用来改善性能的各种添加剂制成的高分子材料。一、塑料的组成11树脂在塑料中约占40—90%。目前塑料中所用树脂基本上是人工合成的高分子聚合物。（一）聚合物树脂按合成方法可分为:1、加聚树脂：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂等;2、缩聚树脂：酚醛、环氧、氨基树脂等。121、填充剂：弥补树脂某些性能的不足，以改善塑料的使用性能。用量一般为20—50%。2、增塑剂：提高树脂可塑性和柔软性的添加剂。3、稳定剂：是为提高树脂的抗老化性能。二、塑料中常用的添加剂134、润滑剂：塑料制品成型加工时易脱模，同时使制品表面光亮美观。5、固化剂：用于热固性塑料，使其耐热、坚硬。6、其他添加剂：发泡剂、抗静电剂、着色剂、阻燃剂等。14热塑性塑料主要是加聚树脂为基料，加入少量添加剂而构成。优点：受热易软化，冷却即变硬，加热冷却可重复多次，其基本性能不变。成型加工简单，包装性能良好，废料可回收再成型；缺点：刚硬性低，耐热性不高。二、塑料的分类（一）热塑性塑料（thermoplastic)15热塑性塑料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚酰胺、聚酯等。16热固性塑料主要以缩降树脂为基料，在加入填料、固化剂及其他添加剂而构成。在一定温度下经一定时间固化，再次受热，只能分解，不能软化，因此不能反复塑制成型。优点：耐热性好、刚硬、不熔等缺点：较脆且不能反复成型。（二）热固性塑料(thermosettingplastic)17热固性塑料的主要有酚醛塑料、脲醛塑料、密胺塑料等。塑料包装使用的原料以热塑性高聚物为主，少量使用热固性树脂18三、塑料材料主要包装性能指标（一）主要保护性能及其指标1.阻透性2.机械性能3.稳定性191、阻透性：主要包括抗透光性、阻气、湿、水透过性能等。透光度透气度与透气系数透湿度与透湿系数透水度与透水系数20在外力作用下的材料表现出抵抗外力而不发生变形和破坏的性能。（1）刚性：材料具有抵抗外力作用而不发生弹性变形的性能称为刚性。（2）抗张强度、抗压强度、抗弯强度：材料在拉、压、弯力缓慢作用下不破坏时，单位受力截面所能承受的最大力分别为材料的抗张、抗压、抗弯强度。2、机械性能：21（3）爆破强度：使塑料薄膜袋破裂所施加的最小内压应力。（4）冲击强度：材料抵抗冲冲击力作用而不破坏的性能。（5）撕裂强度：材料沿缺口连续撕裂破坏的性能。（6）戳刺强度：材料被尖锐物刺破所需的最小力。22材料抵抗环境因素（温度、介质、光等）的影响而保持其原有性能的能力。主要包括耐高温性、耐低温性、耐油性、耐老化性等。耐高温性:随温度的上升，塑料材料的强度刚性明显降低，同时也影响其阻气、阻湿、阻水等性能。耐高温性能用温度为指标来表示。耐低温性：塑料良好的塑性韧性随温度的降低而明显的下降、变脆。用脆化温度表示。3、稳定性231、无毒性2、抗生物侵入性（二）卫生安全性241、包装制品成型加工性成型温度及温度范围，成型压力，塑料成型时的流动性，成型收缩力。（三）加工工艺性及主要性能指标252、包装操作工艺性（1）机械性能包装强度、刚性等；（2）热封性能包括热封温度、封合压力、热封强度等。3、印刷适应性印刷油墨与塑料的相容性，印刷精度、清晰度，印刷层耐磨性等。26(二）食品包装用塑料主要组成成分是聚乙烯树脂，加少量的润滑剂、抗老化剂等添加剂。其结构方CH2CH2n聚乙烯是无臭、无毒、外观呈乳白色的蜡状固体。比重0.91—0.97。聚乙烯大分子链的柔顺性好，很容易结晶，常温下聚乙烯由部分结晶和部分处于高弹态的无定形体构成。一、聚乙烯塑料（PE）271、阻透性：阻水、阻湿性能好，但阻气和阻有机蒸汽性能差；2、具有良好的化学稳定性：常温下与与一般酸、碱不起作用，在有机溶剂中不溶解，但可能膨胀，耐油性差。3、机械性能：有一定的抗拉强度和撕裂强度，柔韧性能良好。（一）主要包装特性284、耐高、低温性：耐低温性很好，能适应食品冷藏冷冻需要；但因溶点低，耐高温性能差，不能随食品蒸煮。5、光学性能：光泽度、透明度不高；6、成型加工性：成型方便297、热封性：热封性能好8、印刷性：印刷性能差，非极性物质，需改善其印刷性。9、卫生安全性：无毒，可直接接触食品。30311、高压低密度聚乙烯（LDPE）在高压和较高温度条件下聚合的聚乙烯，密度0.91—0.92.阻气、阻油性、抗拉性低，但延伸性、抗撕裂性、耐冲击性好，透明性高。[性能特点]低密度聚乙烯的加工性能好，有较好的透明性，但气密性差，抗张强度较代，且耐热温度不高，耐化学药品性、耐溶剂性也不及高密度聚乙烯，且容易吸收油脂溶胀，使制品发粘。[适用性]吹塑瓶、挤压软管用于调味品、药品等包装瓶盖、瓶塞等容器附件各种包装薄膜、容器和泡沫塑料缓冲材料。用于制成薄膜材料包装牛奶包装、酱油、醋包装使用的就是它的共挤薄膜，但不宜作为油炸类食品和真空、蒸煮袋的复合里用薄膜。可做普通复合包装的内层薄膜。（二）聚乙烯的主要品种(按其制造方法和最终产品的密度）32332、低压高密度聚乙烯（HDPE）密度0.94—0.96。由于密度高，其强度、阻气性提高。但柔韧性、透明性、热成型性有所降低，可制成瓶罐容器和重包装薄膜袋,一般用来做防潮袋、方便袋（背心袋）、垃圾袋，也用它的共挤薄膜来做酸奶和奶制品的包装。不宜作复合里用的薄膜343、线性低密度聚乙烯（LLDPE）塑料包装薄膜的延伸性适中，抗拉强度高，主要用它的共挤薄膜来做手提袋或裁成片材，作承重包装袋的复合里层薄膜。制成薄膜材料用于包装肉类、冷冻鸡和奶制品35二聚丙烯塑料（PP）主要成分是聚丙烯树脂主要包装特性：阻透性能优于PE，但因分子无极性，阻气性较差；化学稳定性良好，对酸、碱、盐及许多溶剂具稳定性；机械性能好，强度、硬度、刚性高于PE；36耐高温优良，可在100—120度长期使用。耐低温性比PE差，-17度性能变脆。光泽度高，透明度高；热封性比PE差，但比其它塑料要好；印刷性差，印刷前须经处理；抗紫外光、抗老化性较差；卫生安全性高于PE。37聚丙烯主要制成薄膜材料包装食品，可替代玻璃纸（PT），耐水、阻湿比PT好，透明性、耐撕裂行不低于PT，但印刷性比其差，但成本可低40%。聚丙烯薄膜经定向拉伸处理（OPP）后比普通薄膜（CPP）各种性能都有明显提高，尤其是双向拉伸薄膜（BOPP）。主要用途38CPP膜主要用于复合材料的热封层，按性能和用途可分为普通级、蒸煮级和镀铝级；密度在0.90左右，是最轻的塑料；BOPP分为普通膜、珠光膜、和消光膜。BOPP聚丙烯（双向拉伸）的消光薄膜，外观和质感似纸张，手感也舒适，消光层有可热封型和不可热封型的两种，消光层可起到遮光的作用。39三、聚苯乙烯塑料（PS）组成聚苯乙烯塑料的聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体加聚合成的。包装特性：阻湿、阻气性能差，阻湿性低于PE；耐一般酸、碱、盐、有机酸、低级醇；机械性能好，具有较高刚硬性能，但脆性大；40光学性能优良，透明度高，光泽性好；耐热性能不高（60-80℃），耐低温性能好；粘流化温度低，易成型加工；无味、无毒、无臭、不易长霉、卫生安全性好。主要用途主要制成食品盒、水果盘、小餐具、冷饮杯；聚苯乙烯得发泡制品可用作保温及缓冲包装材料。41四、聚氯乙烯塑料（PVC）聚氯乙烯塑料由聚氯乙烯树脂为主在加入增塑剂、稳定剂等添加剂组成。包装特性：1、阻气、阻油性优于PE。阻湿性不如PE。硬质PVC阻透性优于软质PVC；422、化学稳定性优良；3、机械性能好，硬质PVC有很好的拉伸性和刚硬性，软质PVC抗拉强度相对低，但柔韧性和撕裂强度相对PE较高；4、耐高、低温性不佳，一般使用温度（-15—55℃）；435、着色性、印刷性和热封性较好；6、透光性、光泽度比PE更好；7、卫生安全性：聚氯乙烯树脂本身是一种无毒聚合物，但单体氯乙烯有麻醉作用。应严格控制材料中氯乙烯单体残留量，要求成型制品在1ppm以下。PVC塑料中的稳定剂、增塑剂是另外的不安全因素；44软质PVC增塑剂含量大，卫生安全性差，一般不用于直接接触食品的包装。可制成弹性拉伸薄膜和热收缩薄膜，用于包装新鲜水果和蔬菜。硬质PVC安全性好，可用于矿泉水瓶、饮料瓶，及冰淇淋、果冻等的包装。主要用途45五、聚偏二氯乙烯塑料（PVDC）聚偏二氯乙烯塑料由聚偏二氯乙烯和少量增塑剂、稳定剂等添加剂组成，商品名为赛纶。PVDC塑料主要制成薄膜材料用于食品包装，优点：1、具有对气、油和异臭极好的阻透性；2、化学稳定性很好，不易受酸、碱和普通有机溶剂的侵蚀；463、耐高、低温性能优良，用于需杀菌的食品和冷藏食品的包装；4、制成的收缩薄膜收缩率高，适合于香肠、熟食及肉制品的密封贴体包装；5、热封性能不佳，但有良好的自粘性和熔粘性；6、透明性、光泽性良好。471、耐高温稳定性差，且结晶率高，易使薄膜穿孔或产生小裂纹，薄膜成型加工困难，薄膜制品价格高；2、热封性差，封口强度不高，可采用结扎法封口；3、薄膜挺度低，对包装机械适应性差；4、由于使用稳定剂、增塑剂，有一定的安全性问题。缺点是：48PVDC大量用于与其他材料复合构成复合膜。由于有良好的熔粘性，可做复合材料的粘结剂，或溶于溶剂后成涂料，涂敷在其它薄膜材料或容器的表面（K涂），使复合材料有更好的综合性能。主要用途49六、聚乙烯醇塑料（PVA）具有高阻隔性、阻溶、阻氧、抗腐、保鲜、保香、保色、耐油脂及化学药品的侵蚀，普遍用于共挤薄膜中的阻隔层，多用于食品和药品包装，水溶膜也用于一些特殊化学药品的包装。50七、聚酰胺塑料（PA）聚酰胺塑料商品名为尼龙（Ny）。包装特性如下：1、阻气性良好；2、化学稳定性良好，耐酸、碱和盐；尤其是耐油性优良；3、与其它塑料相比，具有很好的抗拉强度。4、耐高、低温性优良，使用温度在-60—130℃最高可达200℃；515、加工成型性较好，热压封合性不良；6、不易受生物的侵害，卫生安全性较好；7、吸水性强是其重要缺点，吸水而影响阻透强度。Ny薄膜制品大量用于食品包装，如鱼、肉类等。复合材料：与PE或PVDC符合克服其吸湿吸水的缺点，可用于果汁、奶等食品的无菌包装，或其它食品的的冷冻包装和蒸煮包装。主要用途5253八、聚酯塑料（PET）聚酯塑料是聚对二甲酸乙二醇酯塑料，俗称涤纶。PET最先用于制成纤维及各种纺织品，在食品包装中用于制成薄膜或薄壁容器。541、具有优良的阻气、水、油及异味性；是常用的阻透性复合薄膜基材之一。2、化学稳定性良好；3、具有其它塑料所不及的高韧性能。抗拉强度是PE的5--10倍，是Ny的3倍、甚至可与铝箔相匹敌。冲击强度高，使其它薄膜的3—5倍。还具有耐磨和耐折叠性。PET具有优良的包装特性：554、具有有优良的耐高、低温性；5、光泽性好、透明性很高，可阻挡紫外光；6、由于熔点高，所以加工成型、热封较困难。印刷性较好。7、卫生安全性好。561、透明薄膜抗油性好，用于含油及肉类熟食品；2、与其它材料复合如涂铝、涂PVDC等，用于冷冻包装和蒸煮杀菌。3、大量用PET制成容器包装饮料。主要用途57九、乙烯—醋酸乙烯共聚物塑料（EVA）EVA是一种改性聚乙烯。包装特性：1、阻透性比LDPE差；2、耐老化性比PE