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1、1,第三章 食品包裝用塑料材料及其制品,第一節(jié) 塑料的組成、分類(lèi)和主要包裝性能指標(biāo),第三節(jié) 軟塑包裝材料,第四節(jié) 塑料包裝容器及制品,第二節(jié) 食品包裝用塑料,2,本章學(xué)習(xí)目標(biāo),1、掌握塑料基本概念、組成及主要性能和衛(wèi)生安全性。2、掌握食品包裝常用的塑料樹(shù)脂及主要包裝性能。3、掌握食品包裝塑料薄膜和復(fù)合軟包裝材料的包裝性能及適用場(chǎng)合。4、熟悉常用塑料包裝容器的種類(lèi)及其選用方法。,3,1、重量輕，方便運(yùn)輸、銷(xiāo)售；2、化學(xué)穩(wěn)定性好，耐一定的酸、堿、鹽及油脂；3、包裝制品的成型加工性好，可加工成薄膜、片材、絲、帶、編織物及各種容器；4、透明，易著色、印刷，且裝飾效果好；,塑料材料用于食品包裝的優(yōu)越特性

2、：,4,5、有一定的阻透性和一定的強(qiáng)度，有良好的封合性；6、良好的復(fù)合性，構(gòu)成性能更好的復(fù)合材料7、大多數(shù)塑料材料可達(dá)到食品對(duì)包裝的衛(wèi)生安全性的要求；8、能適應(yīng)各種包裝操作。,塑料材料用于食品包裝的優(yōu)越特性：,5,1、易帶靜電，因此已造成包裝表面的污染和某些操作上的困難；2、某些塑料存在有毒物質(zhì)的污染；3、包裝廢棄物的回收和處理目前還存在著較大的問(wèn)題。,塑料用于食品包裝存在的缺點(diǎn)是：,6,第一節(jié) 塑料的組成、分類(lèi)和主要包裝性能指標(biāo),塑料是以一種高分子聚合物-樹(shù)脂為基本成分，在加入一些用來(lái)改善性能的各種添加劑制成的高分子材料。其中樹(shù)脂是最主要的組分，也是決定塑料類(lèi)型、性能和用途的根本因素。塑料=

3、樹(shù)脂+添加劑,一、塑料的組成,7,樹(shù)脂在塑料中約占40100%。目前塑料中所用樹(shù)脂基本上是人工合成的高分子聚合物。,（一）聚合物樹(shù)脂,按合成方法可分為:1、加聚樹(shù)脂：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯樹(shù)脂等;2、縮聚樹(shù)脂：酚醛、環(huán)氧、氨基樹(shù)脂等。,8,1、填充劑：彌補(bǔ)樹(shù)脂某些性能的不足，以改善塑料的使用性能。用量一般為2050%。2、增塑劑：提高樹(shù)脂可塑性和柔軟性的添加劑。3、穩(wěn)定劑：是為提高樹(shù)脂的抗老化性能。,二、塑料中常用的添加劑,9,4、潤(rùn)滑劑：塑料制品成型加工時(shí)易脫模，同時(shí)使制品表面光亮美觀。5、固化劑：用于熱固性塑料，使其耐熱、堅(jiān)硬。6、其他添加劑：發(fā)泡劑、抗靜電劑、著色劑、阻燃劑等。,10,

4、熱塑性塑料主要是加聚樹(shù)脂為基料，加入少量添加劑而構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)：受熱易軟化，冷卻即變硬，加熱冷卻可重復(fù)多次，其基本性能不變。成型加工簡(jiǎn)單，包裝性能良好，廢料可回收再成型；缺點(diǎn)：剛硬性低，耐熱性不高。,二、塑料的分類(lèi),（一）熱塑性塑料（thermoplastic),11,熱固性塑料主要以縮降樹(shù)脂為基料，在加入填料、固化劑及其他添加劑而構(gòu)成。在一定溫度下經(jīng)一定時(shí)間固化，再次受熱，只能分解，不能軟化，因此不能反復(fù)塑制成型。優(yōu)點(diǎn)：耐熱性好、剛硬、不熔等缺點(diǎn)：較脆且不能反復(fù)成型。,（二）熱固性塑料(thermosetting plastic),12,三、塑料材料主要包裝性能指標(biāo),（一）主要保護(hù)性能及其指標(biāo),

5、1. 阻透性2. 機(jī)械力學(xué)性能3. 穩(wěn)定性,13,1、阻透性：,主要包括對(duì)水分、水蒸氣、氣體、光線的阻隔性能。（1）透氣度(Qg)與透氣系數(shù)(Pg)（2）透濕度(Qv)與透濕系數(shù)(Pv)（3）透水度(Qw)與透水系數(shù)(Pw)（4）透光度(T),14,在外力作用下的材料表現(xiàn)出抵抗外力而不發(fā)生變形和破壞的性能。（1）剛性：材料具有抵抗外力作用而不發(fā)生 彈性變形的性能稱(chēng)為剛性。（2）抗張強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度：材料在拉、壓、彎力緩慢作用下不破壞時(shí)，單位受力截面所能承受的最大力分別為材料的抗張、抗壓、抗彎強(qiáng)度。,2、機(jī)械性能：,15,（3）爆破強(qiáng)度：使塑料薄膜袋破裂所施加的最小內(nèi)壓應(yīng)力。（4）撕裂強(qiáng)

6、度：材料沿缺口連續(xù)撕裂破壞的性能。（5）戳刺強(qiáng)度：材料被尖銳物刺破所需的最小力。,16,材料抵抗環(huán)境因素（溫度、介質(zhì)、光等）的影響而保持其原有性能的能力。 主要包括: （1）耐高低溫性: 溫度升高，塑料材料的強(qiáng)度剛性明顯降低，（耐高溫性能用溫度為指標(biāo)來(lái)表示）。 溫度降低，會(huì)使塑料的塑性和韌性下降而變脆（耐低溫性用脆化溫度表示）。,3、穩(wěn)定性,17,（2）耐化學(xué)性 指塑料在化學(xué)介質(zhì)中的耐受程度，主要是塑料在介質(zhì)中經(jīng)一定時(shí)間后的質(zhì)量、體積、強(qiáng)度、色澤等的變化情況。（3）抗老化性 指塑料在加工、貯存、使用過(guò)程中受到光、熱、氧、水、生物等外界因素作用下，保持其化學(xué)結(jié)構(gòu)和原有性能而不破壞的能力。,3、穩(wěn)

7、定性,18,1、無(wú)毒性 塑料由于其成分組成、材料制造、成型加工以及與之相接觸的食品之間的相互關(guān)系等原因，存在著有毒物的溶出和對(duì)食品的污染問(wèn)題。 2、抗生物侵入性（1）蟲(chóng)害侵害率（2）蟲(chóng)害入侵率,（二） 衛(wèi)生安全性,19,1、包裝制品成型加工性 表示其成型性好壞的主要指標(biāo)：（1）熔融系數(shù)（MI）（2）成型溫度及溫度范圍（3）成型壓力（MPa）（4）塑料熱成型時(shí)的流動(dòng)性（5）成型收縮力,（三）加工工藝性及主要性能指標(biāo),20,2、包裝操作工藝性 （1）機(jī)械性能 包裝強(qiáng)度、剛性等； （2）熱封性能 包括熱封溫度、封合壓力、熱封強(qiáng)度等。3、印刷適應(yīng)性 印刷油墨與塑料的相容性，印刷精度、清晰度，印刷層耐磨

8、性等。,21,第二節(jié) 食品包裝常用的塑料樹(shù)脂,22,主要組成成分是聚乙烯樹(shù)脂，加少量的潤(rùn)滑劑、抗老化劑等添加劑。 聚乙烯是無(wú)臭、無(wú)毒、外觀呈乳白色的蠟狀固體。比重 0.910.97。 其分子結(jié)構(gòu)式： -CH2-CH2-n,一、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）,（一）聚乙烯（PE）,23,（1）阻透性：阻水、阻濕性能好，但阻氣和阻有機(jī)蒸汽性能差；（2）具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性：常溫下與與一般酸、堿不起作用，但耐油性差。（3）機(jī)械性能：有一定的抗拉強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度，柔韌性好。（4）耐高低溫性： 耐低溫性很好，能適應(yīng)食品冷藏冷凍需要；耐高溫性能差，不能隨食品蒸煮。,1、主要包裝特性,24,（5）光學(xué)性能：光

9、澤度、透明度不高；（6）成型加工性：成型方便；（7）熱封性：熱封性能好（8）印刷性：印刷性能差，非極性物質(zhì)，需改善其印刷性。（9）衛(wèi)生安全性：無(wú)毒，可直接接觸食品。,主要包裝特性,25,26,（1）高壓低密度聚乙烯（LDPE） 在高壓和較高溫度條件下聚合的聚乙烯，密度較低，為0.910.94g/cm。 阻氣阻油性差，機(jī)械強(qiáng)度也低，但延伸性、抗撕裂性、耐沖擊性好，透明性高，熱封性好。 主要是制成薄膜，用于包裝要求較低的食品。透氣性好，用于生鮮果蔬的保鮮包裝。,2、聚乙烯的主要品種,27,（2）低壓高密度聚乙烯（HDPE） 密度0.940.96g/cm。由于密度高，其阻隔性和強(qiáng)度較高。但柔韌性、透

10、明性、熱成型加工性有所降低。 可制成瓶罐容器和重包裝薄膜袋。（3）線性低密度聚乙烯（LLDPE） 主要制成薄膜材料用于包裝肉類(lèi)、冷凍食品和奶制品。,28,（二） 聚丙烯（PP）,主要成分是聚丙烯樹(shù)脂，密度為0.900.91g/cm1、主要包裝特性：阻隔性能優(yōu)于PE，但因分子無(wú)極性，阻氣性較差；化學(xué)穩(wěn)定性良好，對(duì)酸堿鹽及許多溶劑具穩(wěn)定性；機(jī)械性能較好，強(qiáng)度、硬度、剛性高于PE；,29,耐高溫優(yōu)良，可在100120度長(zhǎng)期使用。耐低溫性比PE差，-17度性能變脆。光澤度高，透明度高；熱封性比PE差，但比其它塑料要好；印刷性差，印刷前須經(jīng)處理；成型加工性能良好；衛(wèi)生安全性高于PE。,30,聚丙烯主要制

11、成薄膜材料包裝食品，可替代玻璃紙（PT），耐水、阻濕比PT好，透明度，光澤性、耐撕裂性不低于PT，但印刷性比其差，但成本可低40%。且可用作糖果、點(diǎn)心的扭結(jié)包裝。聚丙烯薄膜經(jīng)定向拉伸處理（OPP）后比普通薄膜（CPP）各種性能都有明顯提高，尤其是雙向拉伸薄膜（BOPP）。PP可制成熱收縮薄膜，用于食品熱收縮包裝；也可制成瓶罐容器及捆扎繩、帶等。,2、主要用途,31,二、聚苯乙烯（PS）和K-樹(shù)脂,聚苯乙烯由苯乙烯單體加聚合成的。1、性能特點(diǎn)：阻濕、阻氣性能差，阻濕性低于PE；耐一般酸、堿、鹽、有機(jī)酸、低級(jí)醇；機(jī)械性能好，具有較高剛硬性能，但脆性大；,（一）聚苯乙烯（PS）,32,光學(xué)性能優(yōu)良，

12、透明度高，光澤性好；耐熱性能不高（60-80），耐低溫性能好；粘流化溫度低，易成型加工；無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)臭、不易長(zhǎng)霉、衛(wèi)生安全性好。,主要用途,主要制成食品盒、水果盤(pán)、小餐具、冷飲杯；聚苯乙烯得發(fā)泡制品可用作保溫及緩沖包裝材料。,33,（二）K-樹(shù)脂,K樹(shù)脂是一種具有良好抗沖擊性能的聚苯乙烯類(lèi)透明樹(shù)脂，由丁二烯和苯乙烯共聚而成。 具有高透明和沖擊性，用于制造各種包裝容器，如盒、杯、罐等。 K樹(shù)脂無(wú)毒衛(wèi)生，可直接與食品接觸，尤其是輻照食品包裝應(yīng)用前景看好。,34,三、聚氯乙烯（PVC）和聚偏二氯乙烯（PVDC）,聚氯乙烯塑料由聚氯乙烯樹(shù)脂為主在加入增塑劑、穩(wěn)定劑等添加劑組成。包裝特性：1、阻氣、阻

13、油性優(yōu)于PE。阻濕性不如PE。 硬質(zhì)PVC阻透性優(yōu)于軟質(zhì)PVC；,（一）、聚氯乙烯塑料（PVC）,35,2、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良；3、機(jī)械性能好，硬質(zhì)PVC有很好的拉伸性和剛硬性，軟質(zhì)PVC抗拉強(qiáng)度相對(duì)低，但柔韌性和撕裂強(qiáng)度相對(duì)PE較高；4、耐高、低溫性不佳，一般使用溫度（-1555）；,36,5、著色性、印刷性和熱封性較好；6、透光性、光澤度比PE更好；7、衛(wèi)生安全性：聚氯乙烯樹(shù)脂本身是一種無(wú)毒聚合物，但單體氯乙烯有麻醉作用。應(yīng)嚴(yán)格控制材料中氯乙烯單體殘留量，要求成型制品在1ppm以下。PVC塑料中的穩(wěn)定劑、增塑劑是另外的不安全因素；,37,軟質(zhì)PVC增塑劑含量大，衛(wèi)生安全性差，一般不用于直接接觸

14、食品的包裝。可制成彈性拉伸薄膜和熱收縮薄膜，用于包裝新鮮水果和蔬菜。硬質(zhì)PVC安全性好，可用于礦泉水瓶、飲料瓶，及冰淇淋、果凍等的包裝。,主要用途,38,（二）、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劑、穩(wěn)定劑等添加劑組成，商品名為賽綸。 PVDC塑料主要制成薄膜材料用于食品包裝，優(yōu)點(diǎn)： 1、具有對(duì)氣、油和異臭極好的阻透性； 2、化學(xué)穩(wěn)定性很好，不易受酸、堿和普通有機(jī)溶劑的侵蝕；,39,3、耐高、低溫性能優(yōu)良，用于需殺菌的食品和冷藏食品的包裝；4、制成的收縮薄膜收縮率高（收縮率可達(dá)30%60%），適合于香腸、熟食及肉制品的密封貼體包裝；5、熱封性能不佳，但有良好

15、的自粘性和熔粘性；6、透明性、光澤性良好。,40,1、耐高溫穩(wěn)定性差，且結(jié)晶率高，易使薄膜穿孔或產(chǎn)生小裂紋，薄膜成型加工困難，薄膜制品價(jià)格高；2、熱封性差，封口強(qiáng)度不高，可采用結(jié)扎法封口；3、薄膜挺度低，對(duì)包裝機(jī)械適應(yīng)性差；4、由于使用穩(wěn)定劑、增塑劑，有一定的安全性問(wèn)題。,缺點(diǎn)是：,41,PVDC膜是一種高阻隔性包裝材料，其成型加工困難，價(jià)格較高。 除單獨(dú)用于食品包裝外，還大量用于與其他材料復(fù)合制成高性能的復(fù)合膜。 由于PVDC有良好的熔粘性，可做復(fù)合材料的粘結(jié)劑，或溶于溶劑后成涂料，涂敷在其它薄膜材料或容器的表面（K涂），可顯著提高復(fù)合材料的阻隔性能。,主要用途,42,四、聚酰胺（PA）和聚

16、乙烯醇（PVA）,聚酰胺塑料商品名為尼龍Ny（Nylon）。 是分子主鏈上含大量酰胺基團(tuán)的線型結(jié)晶型高聚物，按鏈節(jié)結(jié)構(gòu)中C的原子數(shù)量分為Ny6，Ny12等。,（一）、聚酰胺塑料（PA）,43,PA包裝特性,1、阻氣性良好；2、化學(xué)穩(wěn)定性良好，耐酸、堿和鹽；耐油性優(yōu)良；3、與其它塑料相比，具有很好的抗拉強(qiáng)度。4、耐高、低溫性優(yōu)良，使用溫度在-60130最高可達(dá)200；5、加工成型性較好，熱封性不良（180190）；6、不易受生物的侵害，衛(wèi)生安全性較好；7、吸水性強(qiáng)是其重要缺點(diǎn)，吸水而影響阻透強(qiáng)度。,44,PA薄膜制品大量用于食品包裝，如魚(yú)、肉類(lèi)等。 復(fù)合材料：與PE、PVDC或CPP等復(fù)合，提高其吸濕吸水的缺點(diǎn)，可用于果汁、奶等食品的無(wú)菌包裝，或肉類(lèi)食品的的深度冷凍包裝和高溫蒸煮包裝。,主要用途,45,PVA塑料加工成薄膜材料用于食品包裝：1、阻透性好， PVA具有優(yōu)良的阻氣性，2、阻濕性差，吸水性強(qiáng)，易吸水膨脹；3、化學(xué)穩(wěn)定性好；4、機(jī)械性能好，抗拉強(qiáng)度、韌性、延伸率高；5、耐高溫性好，耐低溫性差；6、透明性良好，光澤度優(yōu)良，印刷性能良好；,（二）、聚乙烯醇（PVA）,46,PVA可直