商品與包裝第三講

第三章包裝材料的選用

包裝材料是包裝工程的一個重要內(nèi)容，它主要研究用于包裝的紙、塑料、玻璃、金屬、木材、復(fù)合材料等包裝方面的適用性及其制品的成型技術(shù)，包括材料的結(jié)構(gòu)與性能，包裝制品的生產(chǎn)和加工，以及材料與制品質(zhì)量之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互作用。為正確選擇商品包裝材料和制品成型技術(shù)打下基礎(chǔ)。第三章包裝材料的選用

本章主要就塑性包裝材料、紙、紙板、木材、和金屬等包裝材料就結(jié)構(gòu)分類、組成、性能指標(biāo)、成型加工等進(jìn)行了敘述。同時就常用的包裝材料進(jìn)行了重點(diǎn)的論述，每種材料的性能進(jìn)行了適用性分析。最后對粘結(jié)劑和涂料的組成和分類，常用粘結(jié)劑和常用涂料作了論述。通過以上知識的學(xué)習(xí)和掌握，可以掌握材料的特性并在使用時給予重要的指導(dǎo)。以便提高產(chǎn)品的包裝效果，進(jìn)而降低成本。3.1塑料包裝材料

塑料是可塑造成型的材料，其主要成份是樹脂和添加劑。樹脂決定各類塑料的物理和化學(xué)特性。樹脂是塑料的基本成份。就象水泥把沙子、石塊那樣的填料，粘結(jié)成永久性的固體一樣，塑料樹脂能把填料或者有機(jī)和無機(jī)物粘結(jié)成一定形狀的物品。塑料樹脂是由許多重復(fù)單元或鏈節(jié)組成的大分子、高分子，也稱聚合物、高聚物。目前世界上生產(chǎn)的高分子化合物大多應(yīng)用于生產(chǎn)塑料.3.1塑料包裝材料

塑料作為包裝材料近期被廣泛地應(yīng)用，與紙、木材、金屬等包裝材料相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)

透明度好，內(nèi)裝物可以看清。(2)

具有一定的物理強(qiáng)度。(3)防潮、防水性能好。(4)耐藥品、耐油脂性能好。(5)耐熱、耐寒性能良好。(6)耐污染，包裝物衛(wèi)生。(7)適宜于各種氣候。3.1.1塑料包裝材料的分類3.1.1塑料包裝材料的分類根據(jù)塑料包裝材料制品形態(tài)將其分為六大類。(1)塑料薄膜。它包括普通薄膜、定向拉伸薄膜、涂布薄膜、復(fù)合薄膜等。薄膜可定義為厚度小于0.025cm的軟質(zhì)塑料薄片材料。

(2)中空容器（瓶、罐）類。(3)塑料箱，包括食品周轉(zhuǎn)箱。(4)編織袋。(5)塑料袋，包括膠合袋、捆扎繩等。(6)泡沫塑料等。3.1.1塑料包裝材料的分類

塑料包裝材料按照機(jī)能分為：運(yùn)輸包裝、貯藏包裝、集合包裝、保護(hù)包裝、銷售包裝；按使用程度分為：一次性包裝、再使用包裝（回收包裝）等按包裝對象分為：食品包裝、藥品包裝、紡織包裝、液體包裝、粉狀包裝、器械包裝、危險品包裝等;3.1.1塑料包裝材料的分類3.1.2塑料的組成與成型加工

塑料的組成與成型加工3.1.2.1塑料的組成塑料是可塑造成型的材料，它是以合成樹脂為主要成份，加有其它添加劑，經(jīng)一定溫度、壓力、時間等塑制成型或制成薄膜。樹脂是塑料中最主要的組分，起著膠粘劑的作用，能將塑料中的其他組分粘結(jié)成一個整體。雖然加入各類添加劑改變塑料的性質(zhì)，但樹脂是決定塑料類型、性能和用途的根本因素。單一組分塑料中含有樹脂幾乎達(dá)100％，在多組分塑料中，樹脂的含量約為30~70％。

3.1.2塑料的組成與成型加工塑料組分中除了樹脂外，還有下列添加劑:填充劑增塑劑

穩(wěn)定劑固化劑著色劑潤滑劑

塑料中除上述組分外，有時根據(jù)特殊用途，在塑料中還加入發(fā)泡劑、防粘劑、增韌劑、抗靜電劑等。所以，通常我們所指的塑料是由合成樹脂與添加劑等組分共同組成。反映各種添加劑與樹脂重量的比例關(guān)系稱為配方，它是根據(jù)制品的用途，所需性能和成型要求，再結(jié)合各種組分的特性和來源來制訂的，合理的配方既能改善加工工藝條件，又能以較低的成本生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，因此配方要經(jīng)過多次反復(fù)實(shí)踐，才能不斷完善和提高

3.1.2聚乙烯（PE-polyethylene）

聚乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)非常簡單，易被放入晶格中，所以其結(jié)晶度高。鏈支化干擾了它的結(jié)晶能力，導(dǎo)致每單位體積中的相對分子質(zhì)量減少，最終降低了密度。高密度聚乙烯和低密度聚乙烯都是由乙烯加成聚合而成。高密度聚乙烯的聚合過程是在相對溫和的反應(yīng)條件下，使用催化劑來完成的。

3.1.2聚乙烯（PE-polyethylene）

3.1.2.1高密度聚乙烯(HDPE)

HDPE約占美國包裝塑料的30%。HDPE具有成本低、易成型、性能優(yōu)良等特點(diǎn)，因此，廣泛用于塑料瓶的制作。

HDPE表面呈半透明狀，對透明度要求高的包裝不適合使用。但是，

HDPE可以被涂上各種鮮亮的瓶子。使用HDPE有一個缺點(diǎn)是其環(huán)境應(yīng)力開裂性。

3.1.2.2低密度聚乙烯（LDPE）

LDPE是最為廣泛使用的包裝聚合物。它占全美包裝用塑料使用量的1/3。它的結(jié)晶度較低，是一種比HDPE更柔軟的材料，不適于制作瓶子，但是可用于制作薄膜和包裝袋。

3.1.3聚丙烯（PP—polypropylene）

PP也是聚烯烴家族中的一員。約占美國包裝用塑料的10%，中國約占到8%。它是一種加成聚和物。根據(jù)完全展開的聚合物鏈上的甲酯團(tuán)的立體取向，可將PP分為三種類型:

◆

當(dāng)甲酯官能團(tuán)是無規(guī)取向時，形成無規(guī)聚丙烯。這個在包裝方面的應(yīng)用非常有限。

◆

全同立構(gòu)的聚丙烯的甲酯官能團(tuán)位于完全展開鏈的同側(cè)，這使材料能夠嵌入晶格中，所產(chǎn)生的結(jié)晶效果使材料具有對包裝和其他應(yīng)用都有益的性能。

◆

聚丙烯交替排列，甲酯官能團(tuán)最初在一側(cè)，后又移至另一側(cè)。這種類型稱為間同立構(gòu)聚丙烯，目前在包裝中還無重要的用途

3.1.4聚苯乙烯（PS—polystyrene）

PS是一種加成苯乙烯聚合物，約占美國包裝用塑料的10%，中國約占到8%。聚苯乙烯由于無法結(jié)晶，所以是一種無定形共聚物，另一方面，當(dāng)溫度適當(dāng)提高后，PS在應(yīng)力作用下易產(chǎn)生流動使之易于擠出和熱成型。

一般來說，聚苯乙烯是一種低成本的聚合物，它的水蒸氣和氣體的阻透性相對較差，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)于PP和PE。

3.1.5聚氯乙烯（PVC—

PolyVinylChloride）

PVC是一種氯乙烯加成聚合物，約占美國包裝用塑料的10%，中國約占到12%。

PVC的透明度好，呈淡藍(lán)色。由于它經(jīng)久變黃，人們常將它涂成較深的藍(lán)色，這種顏色最能將黃色掩蓋掉。PVC在包裝方面的主要用途是做熱成型泡罩，也應(yīng)用于水瓶、肉類的彈性外包裝等方面。

3.1.6聚酯

聚酯是一種含有酯類鍵系的聚合物。聚酯可分為熱塑性和熱固性塑料兩種。目前包裝及其他市場中，最常用的聚酯是聚對苯二甲乙酯（PET—polyethyleneterephthalate）。實(shí)際上，聚酯服裝和地毯也是由PET制成的。

PET對氧氣和二氧化碳的耐受性是塑料中最好的，由于具有較好的阻透性，使其在飲料市場應(yīng)用廣泛。CPET（結(jié)晶聚酯）可制成置于微波爐、烤箱內(nèi)的耐熱的冷凍食品的包裝托盤。PET的缺點(diǎn)之一是熔體強(qiáng)度低。PET的優(yōu)點(diǎn)是可以回收，環(huán)保性強(qiáng)。

3.1.7其它包裝塑料

以上討論過的塑料，以質(zhì)量計(jì)算，占所有包裝用塑料的95%以上。但是，還有很多具有特殊用途的塑料。下面將對這類樹脂作進(jìn)一步的探討。3.1.7其它包裝塑料3.1.7.1聚偏二氧乙烯（PVDC）

PVDC是一種偏二氧乙烯的加成聚合物。與PVC相比，PVDC為高度結(jié)晶性聚合物。包裝用PVDC的最主要的優(yōu)勢是它的優(yōu)良的阻透性。3.1.7.2醋酸乙烯聚合物3.1.7.2.1聚醋酸乙烯（PVA）

PVA是一種醋酸乙烯的加成聚合物。它是一種無規(guī)、無定形聚合物。聚醋酸乙烯在包裝方面的主要用途是粘合配方。3.1.7其它包裝塑料3.1.7.2.2乙烯-醋酸乙烯酯聚合物（EVA）

EVA是乙烯和醋酸乙烯的共聚物。因乙烯和醋酸乙烯的含量不同，配方不盡相同。

EVA聚合物也用于粘合配方中。3.1.7.3乙烯醇聚合物3.1.7.3.1聚乙烯醇（PVOH）

PVOH是由PVA水解得到。得到的PVOH開始時是無定形的，經(jīng)取向后會結(jié)晶。它有優(yōu)良的結(jié)晶性，相鄰分子間有強(qiáng)大的吸引力，使其具有良好的阻透性能。

3.1.7其它包裝塑料3.1.7.3.2乙烯-乙烯醇聚合物在需要有氧氣的阻透性的領(lǐng)域中，乙烯-乙烯醇（EVOH）的使用迅速增長。EVOH還是優(yōu)良的溶劑和氣味的阻透劑。3.1.7.4尼龍（聚酰胺）尼龍是一種半結(jié)晶性材料，其特點(diǎn)是有良好的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。它的低溫柔軟性、屈服強(qiáng)度、爆破強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性都很好。尼龍對氣味、氣體、油類的阻透性能都很好。

尼龍?jiān)诎b方面的應(yīng)用：烤箱用袋、肉類真空包裝袋、奶酪包裝、改良環(huán)境的包裝以及醫(yī)用包裝。

3.1.7其它包裝塑料3.1.7.5聚碳酸酯（PC——polycarbonate）聚碳酸酯是一種無定型聚合物。具有良好的亮度，呈微黃的光澤。它除了韌度和硬度好之外，還有優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性和低溫狀態(tài)下表現(xiàn)出良好的性能。它對堿等其他的化合物的耐化學(xué)性相對較差，但耐水、油及酒類的性能較好。PC的成本相對較高，且對水和油的阻透性差PC在包裝領(lǐng)域中主要應(yīng)用于醫(yī)用包裝和22.7L的可再灌裝的水瓶中。也可以用于可再裝的奶瓶中。3.1.7其它包裝塑料3.1.7.6離子型聚合物離子型聚合物是含有鏈間離子鍵合的聚合物。離子型聚合物有優(yōu)良的熔體強(qiáng)度、清晰度、柔軟度、強(qiáng)度和韌度。即使在低溫條件下，它也表現(xiàn)出優(yōu)越的沖擊性能和抗穿刺性，是制作尖銳物品貼皮包裝的理想材料。

離子型聚合物的缺點(diǎn)是：氣體阻透性差和易吸濕3.1.7.7氟聚合物氟聚合物是一種高成本的材料，在包裝方面的主要用途是做包裝設(shè)備的部件，如做熱封機(jī)的不黏表面?？蓡为?dú)使用，通常用作復(fù)合結(jié)構(gòu)的一部分。它在商業(yè)方面主要用于對濕度敏感的藥品包裝中，也可應(yīng)用于軍事和其他方面。3.2紙和紙贈板包裝丑材料在工業(yè)愧產(chǎn)品包驅(qū)裝中紙智類包裝碧仍然占偶有非常吩重要的余地位,我國的紙演包裝業(yè)邪發(fā)展也扇很快，妥用于包悉裝的紙利和紙板鋒約占所慚有紙和云紙板總饒產(chǎn)量的擾近40％左右.紙包裝駐材料的感優(yōu)點(diǎn)：原材料鉛廣泛，趴價格低救廉，容歲易形成哭大批量伴生產(chǎn)紙的均吵勻性好孤，單位鵝面積強(qiáng)謝度大紙和紙板頭具有較好局的吸墨性駛能，易黏殖結(jié)，印刷補(bǔ)性能良好糾，字跡、頸圖案清晰坑、牢固耐高、邊低溫性男能好根據(jù)商品凈設(shè)計(jì)相應(yīng)渴尺寸、規(guī)妻格的包裝頸，不易變罪形，衛(wèi)生圾環(huán)?？梢匝h(huán)檔利用3.2紙和紙板錢包裝材料包裝紙類羞一般可分建為:(1)包裝用原文紙A紙張。普通包裝膽紙、紙袋械紙、中性珠包裝紙、挖羊皮紙、赤雞皮紙、保半透明玻申璃紙等。B紙板。包裝紙攜板、標(biāo)灣準(zhǔn)紙板缸、牛皮衣箱紙板根等(2)包裝加工退紙①紙張凡定量推在150野~20支0g/最㎡以下的妙紙稱為蠢紙張，②紙板定量在150處~20纖0g/構(gòu)㎡以上的紙盡稱為紙板顫。對于包裝哲加工用紙題可分為：A.防潮紙。噸石蠟紙、嘗油紙、瀝例青紙等。B.防銹紙松。接觸續(xù)防銹紙都，氣相廟防銹紙寺等。C.多層鋁塑刊復(fù)合紙。D.瓦楞紙板芳等。3.2蛇.1包裝用紙慨的結(jié)構(gòu)及圖其性能（1）紙的結(jié)夢構(gòu)。紙料是一看種具有觸醫(yī)變性結(jié)構(gòu)沈的可塑體由系。這個蹤蝶觸變性膠砌體結(jié)構(gòu)是雨由距離遠(yuǎn)噸的或距離肆大的（與鍋原子大小是相比較）稼相互作用勻的微小物軍體（纖維之、填料粒晴子、膠料童等）所組刊成。3.2.際1包裝用呈紙的結(jié)貌構(gòu)及其四性能紙具有下雙列結(jié)構(gòu)特第點(diǎn)：A.具有多鞏相復(fù)雜叮的結(jié)構(gòu)工要素成未分。B.結(jié)構(gòu)要色素在三徹個相互翠垂直的著方向上其分布的旗各向異匆性，表南現(xiàn)在纖忠維的排肆列方向嗚不同，曬不同尺術(shù)寸的纖炊維分布反不同，拌以及膠障料、染桂料、填答料和含目有的空剝氣分布孟也不同增。C.結(jié)構(gòu)的多饑毛細(xì)孔膠燈體特征決腦定了紙的竟某些性質(zhì)臨，如吸收淺性能、透慌氣性、吸梳濕性、水制分變化時壺的變形，亭由于干燥英而在性質(zhì)芹上產(chǎn)生的停不可逆變炎化等。D.紙的結(jié)轟構(gòu)要素瀉之間具被有決定聰紙的機(jī)褲械強(qiáng)度豎和其它捐性質(zhì)的第結(jié)合力懶。E.大多數(shù)紙展的結(jié)構(gòu)都鄭有兩面性粗，即紙幅何的兩面性特質(zhì)不同。3.2店.1包裝用紙今的結(jié)構(gòu)及真其性能（2）紙的機(jī)種械強(qiáng)度。紙的機(jī)表械強(qiáng)度助通常用還紙的整饞體性遭悟到破壞倉和結(jié)構(gòu)姥發(fā)生不絮可逆改盼變的那吐些應(yīng)力爭數(shù)值來減表示。對紙的娘強(qiáng)度有割影響的鄉(xiāng)豐主要因驢素有：A.成紙中吉纖維相腫互間的險結(jié)合力量和這些阿力作用遷的表面建積。B.纖維本身債的強(qiáng)度，蓄它們的柔衣韌性和大蘿小。C.紙中纖維利的分布◆腳抗張強(qiáng)韻度與伸畝長率◆耐炊折度◆耐疤破度◆撕裂度：撕裂度子一般用堤絕對撕籃裂度、侵相對撕揭裂度、乒撕裂面隊(duì)積來表攤示。螞影響紙仿的撕裂年度的因甲素有干讓燥條件約、緊度鞏、紙漿濾的類型雅及周圍見空氣的蘆相對溫慎度等?！裟湍?qiáng)綁度◆抗沖擊強(qiáng)鵲度◆紙的濕壇強(qiáng)度◆紙的塑心化3.2運(yùn).2主要包裝雙用紙張一般紙張秀均可用于統(tǒng)包裝,包裝所用逗的紙張應(yīng)需具有強(qiáng)度婆大、含水者率低、透默氣性小，鑼不含對包沸裝產(chǎn)品有拖腐蝕性的殘物質(zhì)，有昌良好的印側(cè)刷性能。辭目前生產(chǎn)荷的包裝用摟紙品種很際多，主要忘的包裝用啦紙包括:(1)羊皮紙羊皮紙有謎兩種，一播種是動物等羊皮紙，鐘一種是植傅物羊皮紙(2)普通食校品包裝斜紙(3)中性包舊裝紙(4)雞皮紙(5)玻璃紙荒和防油睬紙(6)牛皮紙(7)紙袋紙(8)防銹紙3.2斥.3主要包途裝用紙檔板凡定量在150～200土g/m遵2以上的紙劇種，一般源稱為紙板暖，它的主吳要用途是離制作包裝糠容器和襯盒墊材料。紙板可革分為單層弱紙板和多慮層紙板。對于包裝肺用各類紙冶板的基本鞭要求是：A．表面揪應(yīng)具有豈良好的顛印刷性前能B．應(yīng)具胖有良好寄的折疊友性，折獲疊后不稈致破裂坦，且應(yīng)忍具有均闊勻的基魯重及均配勻厚度巾。C．經(jīng)過裁策切后，紙軍板應(yīng)完全辜平整，不涂得有任何抗翹曲，且患紙板層與畏層之間不養(yǎng)能有脫層感現(xiàn)象。D．應(yīng)具泉有足夠榴的勁度弓，使制漿成包裝鍋容器后尚，產(chǎn)品炒包裝及紅堆高仍滲能保持過其外形剛。E．應(yīng)具梢有良好割的抗水籠性、抗急油性及凍尺寸穩(wěn)市定性，卷能耐各拉種氣候關(guān)變化而蹈不致使撿紙箱尺葡碼發(fā)生磁變化F．應(yīng)具果有一定討的耐磨綿性，涂健層應(yīng)不覽易擦除兆或刮除。3.2.墻3主要包裝稠用紙板對幾種主濕要用包裝賠紙板及其積性能進(jìn)行除介紹。(1)包裝紙板逆是專用于集制作工業(yè)框產(chǎn)品和商彩品包裝紙祥盒的一種灑薄型紙板劃，分為平朱板紙板和賣卷筒紙板廚兩種。(2)黃紙板又麗稱草紙板濱，是一種恥低級包裝必紙板。它成主要用于電作包裝襯性墊及將印危刷好的未濟(jì)經(jīng)印刷的舍膠版印刷辯紙等裱糊溫在表面，壤制作各種戀中、小型乞紙盒作包交裝食品、剝糖果、皮奪鞋等用。（3）白紙違板是銷售潛包裝的重兄要包裝材純料。其主蝦要用途是災(zāi)經(jīng)彩色套含印后制成充紙盒，供幟商品包裝棚用，起著亦保護(hù)商品慮、裝潢商改品、美化猜商品和宣充傳商品的傻作用。如撒兒童玩孕具、藥品剪、食品、較牙膏等商愁品銷售包預(yù)裝。（4）瓦楞紙糧板是在包糊裝工業(yè)中束應(yīng)用最廣牢的一種紙吵板，特別擋是商品包合裝，可以吉用來代替重木板箱和糧金屬箱。3.3木材包駱裝材料3.3.并1木材的工舞藝性能一般木材嬸具有以下狐主要工藝圾性質(zhì)特點(diǎn):①握釘力②抗憶劈裂性③彎燥曲能力3.3.厚2我國主天要包裝砌木材的典特點(diǎn)我國的樹夸木種類約撫有七千多孔種，適于撥制材的樹災(zāi)木也在二貍千種以上陰，而用于槐包裝的技申術(shù)主要有脈下列幾種眠：①紫紅松②洋馬尾松③拘白松④杉您木⑤樺榨木⑥館椴木⑦任毛白楊3.3抖.3木質(zhì)包酬裝箱的蝕用材選必?fù)衲局瓢b斬的木材根蓋據(jù)包裝的供內(nèi)容不同型，有不同梯的要求。袋因此，木束材的密度瓣、相應(yīng)的紫硬度和握頭釘力等性做能是作包酬裝用材等紫級的依據(jù)概。①陰軍工包鐵裝箱②嬸機(jī)電產(chǎn)擁品等重爽型包裝徑箱③寧茶葉包距裝箱④段食品包巴裝箱⑤遞一般包熔裝箱3.3.踩4包裝用人鬼造板材人造板芒材除膠搜合板外退，所使貿(mào)用的原旨料均系攻木材采倒伐過程脈中的剩巖余物，或使樹權(quán)屋、截頭攀、板皮咸、碎片誦、創(chuàng)花攤、鋸木普等廢料繁都得到東利用。裕而且人沸造板材遣強(qiáng)度高果、性能救好。人造板材謹(jǐn)?shù)姆N類很會多，主要圖有膠合板背、纖維板許、刨花板輛等。3.3扭.4包裝用人歉造板材3.3義.4.蟲1膠合板膠合板材暗制膠合板削時一般采吊用三種制瘡造形式：◆熱壓詠固化膠合◆冷壓榮膠合◆模壓習(xí)成型。3.3.短4包裝用秤人造板偉材3.3.統(tǒng)4.2闊葉樹勉材普通普膠合板①耐奴氣、耐沸肚水類膠合嚇板（NQF）②耐僵水膠合板辰（NS）③耐抹潮膠合板姥（NC）④晌不耐潮顫膠合板怒（BNC）3.3奪.4包裝用人國造板材3.3.題4.3松木普通樂膠合板松木普通駝膠合板共捕分四類，悔每類按