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当塑料在包装工业中的应用现状

发布时间:2021-09-11 20:12:09 阅读: 来源:拉床厂家

塑料在包装工业中的应用现状

一、塑料包装材料在国民经济中的地位

塑料是塑料,橡胶,合成纤维三大合成高分子材料中应用量最大,应用面最广的一种材料,其应用面已深入到国民经济的各个领域,现在世界塑料年产量已逾1。6亿吨,然而,在各个不同领域中,对塑料制品的消费量,还存在着较大的差异,目前塑料制品应用最多的领域是包装行业与建筑行业,其中包装塑料制品雄居首位,占塑料制品总量的30%,比塑料建材总量高出近十个百分点,较其他方面的应用更占有明显的优势。就包装材料而论,塑料包装材料已远远超过玻璃,金属,木材等传统的包装材料,仅次于纸制品而居第二位,就发展速度而论,塑料包装材料业已超过其他各种包装材料而居首位。不言而喻,塑料包装材料在整个国民经济中,具有十分重要的地位。然而塑料和其他传统的包装材料相比,毕竟还是一个应用于时间很短的后起之秀,它的许许多多潜在的优点尚待开发利用。作为一种新型材料,它在性能上的许多不足与局限,亦有待人们很好的认识,以便在使用中予以避免。因此,需要我们在从事塑料科研,生产与应用的同时,客观地对塑料包装材料进行介绍与评价,从而推动塑料包装材料的进一步发展。

二、塑料包装材料的主要品种

各种商品所使用的包装材料,通常多半均为一次性使用,当商品从生产单位流通到消费者手中或者到商品开封使用后,包装材料即完成了它的使命,作为废弃材料回收或者处置。因此,对于包装材料,一是要求其性能要好,要能适应保护,宣传商品的需要,二是要求其成本要尽可能地低,在当今塑料中的所但是给终究使用车辆的家庭用户的体验价值谓通用塑料,如聚乙烯与聚丙烯,它们具有性能优良,生产量大,价格低廉等共同特点,是塑料包装材料的首选物料;其次是生产规模较大,性能更佳,但价格较高的通用型工程塑料,如热塑性聚酯。至于价格昂贵的特种工程塑料,虽然在某些性能上具有独到的优点,但由于经济上的原因,一般不作包装材料用。

1 通用塑料

通用塑料中的热塑性塑料具有性能均衡,成型加工方便,回料及废弃物料回炉方便,制品价格较低等优点,大量用于塑料包装材料。主要品种如:聚乙烯及乙烯共聚物,这类塑料包括高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,线型低密度聚乙烯,乙烯,乙酸乙烯共聚物等。

聚乙烯类塑料是典型的聚烯烃类化合物,无毒,无臭,无味,卫生性能可*,耐酸,碱,盐及多种化学物质, 性能稳定;物理及力学性能均衡,防湿防潮性突出,其成型加工性能特伏,可方便地制成板材,薄膜,容器,扁丝等各种包装用塑料制品,而且价格低廉,因此在

包装中的应用极为广泛,作为包装材料,其主要缺点是阻氧性较差。

在几种聚乙烯中,高密度聚乙烯是聚乙烯中力学强度最好的品种,对水蒸气的阻隔能力是各种塑料中最好的一种,但在几种聚乙烯中,它是柔软性和透明性最差的品种,当需要柔软及透明性佳的制品时,则应选用低密度聚乙烯,线型低密度聚乙烯的力学强度介于高密度聚乙烯与低密度聚乙烯之间,其最大优点是抗穿刺强度高,抗撕裂传播强度高,耐应力开裂性能也十分突出;此外,它的热封合性能亦优于高密度度聚乙烯和普通低密度聚乙烯,因此,它是薄膜用的一种良好的基材,其主要缺点之一是成型加工性能稍逊。

乙烯-乙酸乙烯共聚物也是包装中应用较多的一种乙烯类聚合物,其价格略高于聚乙烯,但在塑料中仍属比较便宜的品种,随着乙酸乙烯含量的增加,其耐寒性,柔软性,热封合性改善,透明性提高,但当乙酸乙烯含量超过10%时,则可能呈现酸味,不宜直接接触食品。

2. 聚丙烯及丙烯共聚物,聚丙烯和聚乙烯一样,是典型的聚烯烃类高聚物,因而有很多相似的性能,如化学稳定性好,无毒,无臭,无味,卫生性能可*等,和聚乙烯相比,聚丙烯的主要优点是耐热性好,使用温度可达120度,因而以降丙烯为热封层的复合袋用于蒸煮灭菌。此外,聚丙烯的强度明显高于聚乙烯,聚丙烯性能上的最大缺陷之一是耐低温性能差,聚丙烯均聚物在0度已表面出较大的脆性,丙烯与少量乙烯的共聚物可以明显地改善聚丙烯的耐寒性,但耐热性亦相应下降。

作为包装材料使用,和聚乙烯十分相似,聚丙烯有良好的防湿,防潮性,但对氧气,二氧化碳,氮气等非极性气体的阻隔性较差,当商品需要隔氧贮存时,需采用所谓阻隔性包装材料包装,或者采用聚丙烯(聚乙烯)与阻隔性包装材料的复合制品为包装材料。

3.聚氯乙烯,它也是一种综合性能好,价格低的通用塑料,而且它的助剂多,可以通过对配方的调节,较大幅度也改变制品的性能,例如可以少加或不加增长塑剂,制得硬质聚氯乙烯制品。硬聚氯乙烯制品有良好的刚性并兼有较好的抗水防潮性能和阻隔氧气,二氧化碳以及氮气透过性能。其耐油性,透明性亦明显优于聚烯烃类塑料。但用于包装后的废弃物回收利用及焚绕处理均较为困难,回炉应用加工过程中比较容易分解,焚烧处理时,会产生危害环境的氯化氢之类的物质,且要消耗能量,因此,聚氯乙烯在包装方面的应用受到一定限制,且随着人们环保意识的不断提高,它在包装方面的应用,有逐步为其他塑料代替的趋势。

4.聚苯乙烯,聚苯乙烯具有易成型,高透明,易着色等优点,价格亦相当低廉,聚苯乙烯性脆的缺点一定程度上限制了它在包装领域中的应用,然而经化学大幅度提高其冲击强度,可制成性能优良的片材供热成型容器使用,聚苯乙烯经双向拉伸加工制得的膜片,可明显改善抗冲击性能。而保有高泡加工的特点,可制备成发泡聚苯乙烯片材,是快加载到某1负荷后不能再上升餐食品容器的良好基材,聚苯乙烯发泡模塑制品,是包装领域最常用的防震缓冲材料。

2 工程塑料

在包装领域中,应用较多的工程塑料是热塑性聚酯与聚酰胺。这二种塑料有许多相似之处,最初它们均是合成纤维的原料而被研究和开发后,后来因强度高,易成型而步入塑料领域,成为工程塑料的主要品种之一,然后逐步用于包装基材。

热塑性聚酯与聚酰胺性能上的主要特点是耐油,耐高低温,阻隔氧气,二氧化碳及氮气等性能良好,无毒卫生性能也好,因此是阻隔性薄膜的常用基材,用它们制成的复合薄膜可用于蒸煮包装,真空包装,除氧包装等。作为复合薄膜基材,除上面的特性之外,尼龙的主要特点是抗穿刺性能特别突出,用于带骨食品等包装十分有利,但它比较容易受空气中水分的影响,在潮湿环境中,阻氧性下降。

特别值昨一提的是近来来随着热塑性酯生产技术的提高,生产规模的扩大,其价格有了明显的下降,同时由于人们环保意识的增强,废弃物容易通过物理或化学方法再循环,的热塑性聚酯制品,身价倍增,在中空容器以及薄膜制品方面,得到了飞速的发展。

在包装中应用的工作塑料除热塑性聚酯与聚酰胺之外,还有聚碳酸酯。聚碳酸酯的主要特点是耐高温,高透明度,高强度,特别适用于可回收利用(重复灌装)的中空容器。目前实用化的产品主要是奶瓶及25L的净化水用桶。由于价位较高 ,其他应用尚不多见。

3 其他较常见的包装用塑料

值得一提的包装用塑料还有聚偏二氯乙烯(PVDC),乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),高丙烯腈树脂(PAN)以及聚乙烯醇(PVA)等,这些塑料均以对氧,二氧化碳以及氮气等非极性气体的高阻隔性而著称。此外,它们的另一特性是耐油性比较突出。

除上述特点之外,聚偏二氯乙烯还具有高度防湿防潮性,是一种食品类商品的极为理想的包装材料,而且可以采用聚偏二氯乙烯的溶液或者乳液,在薄膜(或中空容器表面)形成极薄的防护层,即能发挥明显的阻氧防潮效果。困此,尽管聚偏二氯乙烯有价格较贵,成型加工比较困难,废弃物焚烧处理会产生氯化氢等有害物质缺点,但目前聚偏二氯乙烯在包装方面的应用仍相当普遍。

乙烯-乙烯醇共聚物是阻隔性最佳的塑料之一,而且还是高阻隔性塑料中,成型最好的品种,加之,废弃物焚烧时不会产生危害环境的有毒物质,因此,被普遍认为是颇具发展前景的优良的塑料包装材料。但因价格昂贵,应用受到较大的限制。目前仅用于高档的复合瓶,多层复合薄膜及复合片材的阻隔层。

高丙烯腈树脂及聚乙烯醇均因为成型加工困难,推广应用受到限制,使用不多,高丙烯腈树脂可用于制造阻隔性能良好的双向拉伸瓶,而聚乙烯醇则主要用于制造薄膜类塑料包装材料。聚乙烯醇双向拉伸薄膜主要用于高阻隔性复合薄膜的基材;非拉伸聚乙烯醇薄膜则主要用于单膜制袋,作服装的高级包装袋使用,可提供高透明性,高光泽性以及鲜明而牢固的印刷图案,此外,它还具有优良的抗静电性,没有普通塑料薄膜袋因静电而吸尘的通病,使得所包装的商品具有极佳的展示效果。

$分页符$ 三、塑料包装材料的主要形态

1. 塑料薄膜

塑料薄膜通常指厚度0。25mm以下的平整而柔软的塑料制品。

塑料薄膜是塑料包装材料中使用最为广泛的一个品种,其品种繁多,除普通塑料包装袋用的塑料薄膜之外,还有许多专用品种,如液体包装薄膜,收缩薄膜,缠绕膜,冰箱保鲜膜,果蔬保鲜膜,表面保护膜,扭结膜等,塑料薄膜主要用于制备各种包装袋。此外,比较常见的还有缠绕包装,扭结包装,表面保护等一些包装形式。

2.塑料容器

容器是可以与塑料薄膜相提并论的广泛应用的另一大类塑料包装材料。塑料容器中空容器,周转箱,杯,盘等

(1) 中空容器,它主要用于包装液态物质,有时也用于包装一些固态物质,其中,典型的代表性产品是吹塑容器与滚塑容器,最小的塑料中空容器的容积仅几ml。而特大型滚塑容器可达几十M3,使用最多的塑料中空容器是容量为几百毫升的塑料瓶。

(2) 周转箱,是用于商品或生产过程中的零部件贮运,周转的箱式容器,与一般塑料包装材料不

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