塑料復(fù)合軟包裝材料設(shè)計(jì)

1、塑料復(fù)合軟包裝材料設(shè)計(jì)原則一、 復(fù)合包裝膜的基本性能要求復(fù)合包裝膜為了達(dá)到所需要的包裝要求，應(yīng)具備以下性能：1、機(jī)械性能 抗張強(qiáng)度、剛性、耐磨性、密封性、伸長(zhǎng)率、磨擦力等。2、物理化學(xué)性能 阻隔水分及氧氣性能、保香性、抗油性、抗化學(xué)介質(zhì)性、避光性等。3、耐久性能 在低溫、高溫下的使用性能、高濕條件下穩(wěn)定性、降解能力等。4、加工性 適宜印刷、便于自動(dòng)化包裝、防靜電、熱收縮能力等。5、商品展示性 透明度、白度、光澤度、開(kāi)啟方便、廢棄物易處理等。商品對(duì)復(fù)合軟包裝薄膜的綜合要求見(jiàn)圖4-1。圖中的這些要求，如商品的保存要求、包裝作業(yè)要求、安全衛(wèi)生要求、銷售貨架展示要求、經(jīng)濟(jì)性要求，都是在復(fù)合軟包裝設(shè)計(jì)中

2、首先綜合考慮的問(wèn)題，對(duì)不同的包裝內(nèi)容物。我們還應(yīng)進(jìn)一步深化、細(xì)化考慮。二、復(fù)合軟包裝材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的輸入1、各種產(chǎn)品對(duì)包裝的要求重點(diǎn)（1）一般工業(yè)品包裝，主要考慮其保護(hù)性、包裝作業(yè)性、銷售的商品性、運(yùn)輸性等。（2）日化產(chǎn)品的包裝，大多是直接面對(duì)消費(fèi)者，需考慮其保護(hù)性、美觀性、方便性、貨架展示性等。（3）機(jī)械零件的包裝，要考慮其保護(hù)性、功能性、防銹性、運(yùn)輸性等。（4）對(duì)電子產(chǎn)品包裝，要考慮其保護(hù)性、防震性、抗靜電性、屏蔽性、阻隔性等。（5）食品、藥品包裝，要考慮其保護(hù)性、衛(wèi)生安全性、阻隔性、包裝方式等。2、食品包裝的具體要求由于食品類包裝是復(fù)合軟包裝材料最主要的使用對(duì)象，種類繁多，要求各異被包裝內(nèi)

3、容物從生到熟、從低溫到高溫、從易腐敗鮮果到硬質(zhì)堅(jiān)果、從真空包裝到充氣包裝，幾乎涵蓋了復(fù)合軟包裝材料的所有范圍。各種食品對(duì)氧氣阻隔性的要求及所希望達(dá)到的貯存期允許最大氧氣透過(guò)率（）ml /(cm2。24hPa,)希望存放時(shí)間，年蘋果醬0.00081-1.5嬰兒食品0.00081-3蕃茄醬<0.00051-1.5咖啡（可熔性的）0.00081調(diào)味品（可流動(dòng)的）0.00081調(diào)味品（可用匙的）0.00081食用油0.00161-1.5菜汁、香精0.00161-1.5蜂蜜0.00081肉和烤香腸0.00161芥末0.00081堅(jiān)果類0.00161橄欖0.00081花生醬0.00161腌菜和調(diào)味品

4、0.016或>0.0161-1.5蜜餞和果醬0.00161-1.5糖漿0.016或>0.0161-1.5醋0.016或>0.0161表4-23 一年食品保質(zhì)期所需包材阻氧阻濕性食品種類袋內(nèi)O2氣允許濃度 / ×10-6袋內(nèi)H2O允許增加或減少的濃度/%高溫蒸煮低酸性食品1-3火腿、紅腸1-33（減少）罐裝湯汁1-33（減少）香辣細(xì)面條1-33（減少）加熱滅菌啤酒1-3葡萄酒（上等品質(zhì)）2-5罐裝咖啡2-5土豆加工品3-8快餐食品5-155（增加）干燥食品5-151（增加）干燥水果5-15高酸性水果汁8-203（減少）碳酸軟飲料10-403（減少）油或者黃油20-50

5、色拉調(diào)味汁30-10010（增加）花生奶油30-10010（增加）果凍、果子醬50-2003（增加）威士忌酒50-200（1）包裝內(nèi)容物要求 如對(duì)食品類就考慮：食品成分：酸、咸、辣、香、酒精、油脂等。食品類別：干固狀態(tài)食品，如餅干、薯片；粉片狀食品，如奶粉、麥片；液體狀食品，如飲料、鮮奶；醬菜、果脯類食品，榨菜、腌菜；肉類制品，如香腸、火腿；油炸食品，如魚片、麻花。內(nèi)容物是否帶骨刺，保存期要求等。（2）填充包裝的要求填充、封口方式：自動(dòng)、手動(dòng)、速度快慢、填充溫度袋內(nèi)氣體：真空、膨脹、充N2、CO2袋內(nèi)添加物：脫氧劑、干燥劑包裝形式：二邊封袋、三邊封袋、背封袋、折幫背封袋、立體袋、折底立體袋、熔

6、斷袋、方底袋、拉鏈袋、特殊袋形。（3）包裝后處理要求殺菌方式：常溫袋、巴氏消毒、水煮袋、高溫蒸煮袋、超高溫蒸煮袋、殺菌時(shí)間、殺菌溫度（4）流通陳列要求運(yùn)輸手段：汽車、火車、船、飛機(jī)流通陳列溫度：冷凍、冷藏、常溫陳列方法：?jiǎn)畏?、堆放、吊放?）附加功能易開(kāi)啟、有拎環(huán)、易灌入、防偽、抗菌（6）外觀創(chuàng)意要求透明性：不要、要（高、低、一般）質(zhì)感：金屬感、紙感、柔軟、剛硬表面光澤：亞光、強(qiáng)光澤（7）復(fù)合工藝要求干法復(fù)合、濕法復(fù)合、無(wú)溶劑復(fù)合、擠出復(fù)合、熱熔復(fù)合（8）復(fù)合材料的經(jīng)濟(jì)性在性能達(dá)到的情況下，盡量采用經(jīng)濟(jì)性材料、經(jīng)濟(jì)性厚度。軟包裝材料各復(fù)合層的作用及要求以典型的三層結(jié)構(gòu)復(fù)合軟包裝材料為例，外層基

7、材（表面層）的作用及要求見(jiàn)表4-31。表4-31 外層基材作用要求作用機(jī)械強(qiáng)度抗拉、抗撕、抗沖擊、耐磨擦阻隔性防濕、阻氣、保香、防紫外線穩(wěn)定性耐光、耐油、耐有機(jī)物、耐熱、耐寒加工性磨擦、熱收縮卷曲衛(wèi)生安全性低味、低臭、無(wú)毒其它光澤、透明、遮光、白度、印刷性對(duì)外層材料最重要要求是強(qiáng)度高、耐磨擦性好、光澤好、耐熱、阻隔性好、印刷適性好。中間層材料（功能層）的要求及作用見(jiàn)表4-32。表4-32 中間層基材作用要求作用機(jī)械強(qiáng)度抗張、抗拉、抗撕、抗沖擊阻隔性隔水、隔氣、保香加工性雙面復(fù)合強(qiáng)度其它透明、避光對(duì)中間層材料的最重要要求是具一定強(qiáng)度，優(yōu)異的阻隔性、雙面的復(fù)合性。內(nèi)層材料（密封層）的要求及作用見(jiàn)表

8、4-33。表4-33 內(nèi)層（密封層）作用復(fù)合軟包裝材料的結(jié)構(gòu)及功能的設(shè)計(jì)是整個(gè)復(fù)合軟包裝生產(chǎn)工藝中的靈魂，是生產(chǎn)的前提條件，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是成本、性能、加工綜合平衡。在前面的內(nèi)容中，我們已經(jīng)了解材料的性能和商品對(duì)包裝的要求，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，下面進(jìn)一步對(duì)復(fù)合軟包裝的要求以包裝鏈的形式進(jìn)一步分類，以便在設(shè)計(jì)中抓住重點(diǎn)，有的放矢，既要見(jiàn)森林也要見(jiàn)樹(shù)木。在包裝鏈上各相關(guān)方的要求如下：基材制造商      復(fù)合加工商       包裝商    

9、0;      零售商          消費(fèi)者樹(shù)脂價(jià)格        薄膜價(jià)格        復(fù)合膜價(jià)格       產(chǎn)品單價(jià)        產(chǎn)品單價(jià)樹(shù)脂質(zhì)量  

10、60;     薄膜質(zhì)量        包裝特性         包裝貨架效果    美觀的包裝薄膜產(chǎn)量        薄膜加工性      包裝適應(yīng)性       易搬運(yùn)  使用方便，易開(kāi)

11、口及閉合薄膜性能        復(fù)合膜性能      包裝外觀         產(chǎn)品保質(zhì)期       產(chǎn)品新鮮度廢料利用        生產(chǎn)效率        包裝效率  

12、60;                       安全衛(wèi)生性廢料處置                        廢料在設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)優(yōu)先考慮后續(xù)

13、包裝鏈的需求，再考慮自身的加工需求，進(jìn)一步要求基材廠商配合，做好綜合平衡，使各方受益。一、復(fù)合軟包裝結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)應(yīng)用1、食品類包裝（1）蒸煮包裝袋產(chǎn)品要求：用于肉類、禽類等包裝，要求包裝阻隔性好、耐骨頭孔破，在蒸煮條件下殺菌不破、不裂、不收縮、無(wú)異味。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：透明類：BOPA/CPP，PET/CPP，PET/BOPA/CPP，BOPA/PVDC/CPPPET/PVDC/CPP，GL-PET/BOPA/CPP鋁箔類：PET/AL/CPP，PA/AL/CPPPET/PA/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP設(shè)計(jì)理由：PET：  耐高溫、剛性好、印刷性好、強(qiáng)度大。PA： 

14、  耐高溫、強(qiáng)度大、柔韌性、阻隔性好、耐穿刺。AL：   最佳阻隔性，耐高溫。CPP：  為耐高溫蒸煮級(jí)，熱封性好，無(wú)毒無(wú)味。PVDC： 耐高溫阻隔材料。GL-PET：陶瓷蒸鍍膜，阻隔性好，透微波。對(duì)于具體產(chǎn)品選擇合適結(jié)構(gòu)，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高溫蒸煮。（2）膨化休閑食品 產(chǎn)品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外觀挺刮、色彩鮮艷、成本低廉。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：BOPP/VMCPP設(shè)計(jì)理由：BOPP與VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光澤度高。VMCPP阻隔性好，保香阻濕。CPP耐油性也較好。（3）大醬包裝袋產(chǎn)品要求：無(wú)臭無(wú)味、低溫封口性、抗封口

15、污染性、阻隔性好、價(jià)位適中。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：KPA/S-PE設(shè)計(jì)理由：KPA阻隔性極佳、強(qiáng)韌性好，與PE復(fù)合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多種PE共混物（共擠），熱封溫度低、抗封口污染性強(qiáng)。（3）餅干包裝產(chǎn)品要求：阻隔性好、遮光性強(qiáng)、耐油、強(qiáng)度高、無(wú)臭無(wú)味、包裝挺刮。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP設(shè)計(jì)理由：BOPP剛性好、印刷性好、成本低。VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。S-CPP低溫?zé)岱庑院?、耐油。?）奶粉包裝產(chǎn)品要求：保質(zhì)期長(zhǎng)、保香保味、防氧化變質(zhì)、防吸潮結(jié)塊。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：BOPP/VMPET/S-PE設(shè)計(jì)理由：BOPP印刷性好，光澤好，強(qiáng)度好，價(jià)格適

16、中。VMPET阻隔性好，避光，韌性好，具金屬光澤以采用增強(qiáng)型PET鍍鋁為佳，AL層厚。S-PE抗污染封口性好，低溫?zé)岱庑?。?）綠茶包裝產(chǎn)品要求：防變質(zhì)、防變色、防變味，也就是防止綠茶所含的蛋白質(zhì)、葉綠素、兒茶酸、維C類氧化。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：BOPP/AL/PE，BOPP/VMPET/PE，KPET/PE設(shè)計(jì)理由：AL箔、VMPET、KPET均為阻隔性極好的材料，對(duì)氧氣、水蒸氣、異味的阻隔性好。AK箔、VMPET的避光性也極好。產(chǎn)品價(jià)格適中。（7）食用油產(chǎn)品要求：防氧化變質(zhì)、機(jī)械強(qiáng)度好、抗爆裂強(qiáng)度高、撕裂強(qiáng)度高、抗油、光澤高、透明性。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：PET/AD/PA/AD/PE，PET/PE，PE/EV

17、A/PVDC/EVA/PE，PE/PEPE設(shè)計(jì)理由：PA、PET、PVDC耐油性好、阻隔性高。PA、PET、PE強(qiáng)度高，內(nèi)層PE為特殊PE，抗封口污染性好，密閉性高。（8）牛奶膜產(chǎn)品要求：阻隔性好，抗爆裂強(qiáng)度高、避光、熱封性好、價(jià)格適中。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：白色PE/白色PE/黑色PE設(shè)計(jì)理由：外層PE光澤好，機(jī)械強(qiáng)度高，中間層PE為強(qiáng)度承擔(dān)者，內(nèi)層為熱封層，具有避光、阻隔、熱封性。（9）研磨咖啡包裝產(chǎn)品要求：防吸水，防氧化，耐抽真空后產(chǎn)品的硬塊，保住咖啡揮發(fā)的、易氧化的香味。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：PET/PE/AL/PE，PA/VMPET/PE設(shè)計(jì)理由：AL、PA、VMPET阻隔性好，阻水、阻氣，PE熱封性好。（

18、10）巧克力產(chǎn)品要求：阻隔性好，避光，印刷美觀，低溫?zé)岱?。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：純巧克力    光油/油墨/白BOPP/PVDC/冷封膠果仁巧克力  光油/油墨/VMPET/AD/BOPP/PVDC/冷封膠設(shè)計(jì)理由：PVDC、VMPET均為高阻隔材料，冷封膠極低溫度即可封合，熱量不致影響巧克力，由于果仁中含有較多油脂，易氧化變質(zhì)，因此結(jié)構(gòu)中增加了阻氧層。（11）飲料包裝袋產(chǎn)品要求：酸性飲料的PH值<4.5，巴氏消毒，一般阻隔性。中性飲料的PH值>4.5，殺菌，阻隔性要高。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：酸性飲料：PET/PE（CPP），BOPA/PE（CPP），PET/VMP

19、ET/PE中性飲料：PET/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP，PET/AL/PET/CPP，PA/AL/CPP設(shè)計(jì)理由：對(duì)于酸性飲料，PET、PA能提供良好阻隔性，耐巴氏殺菌，由于酸性延長(zhǎng)了保質(zhì)期。對(duì)于中性飲料，AL提供了最好的阻隔性、PET、PA強(qiáng)度高，耐高溫殺菌。（12）醬油、沙司產(chǎn)品要求：要求強(qiáng)度高、保質(zhì)期長(zhǎng)、防氧化、耐腐蝕、坑封口污染性好。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：KPA/LLDPE。EVA，BOPA/VMPET/LLDPE。EVAPET/AL/PET/LLDPE。EVA，PET/VMPET/LLDPE。EVA設(shè)計(jì)理由：KOP、AL、VMPET均為高阻隔材料，阻氧、阻水性極好。AL層適當(dāng)遠(yuǎn)離內(nèi)

20、層，防止被腐蝕，LLDPE。EVA抗封口污染性好。2、果汁盒（1）一般結(jié)構(gòu)：LDPE/紙板/LDPE/AL/EAA/LDPE PE/紙板/EAA/AL/EAA（2）利樂(lè)紙盒：印刷層/紙板/PE/沙林/AL/沙林/PE（3）PKL紙盒：PE/印刷層/紙板/PE/沙林/AL/沙林/PE上述結(jié)構(gòu)中，紙板是結(jié)構(gòu)材料，部分紙板的成份配比和性能均為專有技術(shù)。AL是阻隔層，一般9m 厚，沙林、EAA為熱封材料，PE的無(wú)毒無(wú)味的熱封材料，EAA在強(qiáng)酸下其抗封口污染性。3、蓋材（1）布丁、果凍類易撕蓋膜產(chǎn)品要求：無(wú)毒、無(wú)味，耐內(nèi)容物，運(yùn)輸不破損，卷度好，易撕開(kāi)，無(wú)殘膜。 透明型：PET/LTS，PET/PET/

21、LTS，BOPA/BOPA/LTS 阻隔性好，不翹曲，BOPA兩層型殺菌后張力效果好，易撕。 透明阻隔性：BOPA/PVDC/BOPA/LTS，BOPA/EVOH/LTS，KPA/PA/LTS增加了阻隔層，延長(zhǎng)了保質(zhì)期。 不透明阻隔型：PET/VMPET/LTS，PET/VMPET/LTS，PET/AL/LTS，PET/AL/PET/LTS，AL/PET/PE/HM增加了遮光性，阻隔性高。發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)輸、裝卸條件好，為少兒設(shè)計(jì)的易撕蓋材，熱封強(qiáng)度只為7-12N/。在國(guó)內(nèi)運(yùn)輸環(huán)境比較差，熱封強(qiáng)度一般達(dá)18N/才可以。（2）煮沸消毒蓋材用于飲料杯，酸奶瓶等液體包裝容器封口，PET/AL/CPP熱封強(qiáng)

22、度高，耐煮沸消毒，有金屬光澤。（3）干食品容器蓋材 結(jié)構(gòu)為：印刷層/AL/PE/HM用于膨化食品、方便面等，與發(fā)泡塑料等具良好熱封性。（4）無(wú)菌包裝蓋材 在包裝和使用時(shí)均為無(wú)菌狀態(tài)。結(jié)構(gòu)為：涂層/AL/剝離層/MDPE/LDPE/EVA/剝離層/PET。 PET為無(wú)菌保護(hù)膜，可剝離，在進(jìn)入無(wú)菌包裝區(qū)時(shí)，揭開(kāi)PET露出無(wú)菌表面。AL箔剝離層是顧客飲用時(shí)揭開(kāi)的。在PE層上事先沖好飲用孔，揭開(kāi)AL箔時(shí)即露出供飲用孔。AL箔是高阻隔用，MDPE剛性較好，與AL箔熱粘性較好，LDPE價(jià)廉，內(nèi)層EVA的VA含量7%，VA>14%不允許直接接觸食品，EVA低溫?zé)岱饪狗饪谖廴拘院谩?、液體清潔劑立體袋產(chǎn)

23、品要求：強(qiáng)度高、耐沖擊、耐爆裂、阻隔性好、剛性好能挺立、耐應(yīng)力開(kāi)裂、封口好。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)： 立體BOPA/LLDPE  底BOPA/LLDPE立體BOPA/強(qiáng)化BOPP/LLDPE   底BOPA/LLDPE立體PET/BOPA/強(qiáng)化BOPP/LLDPE   底BOPA/LLDPE設(shè)計(jì)理由：上述結(jié)構(gòu)阻隔性好，材料剛性大，適于立體包裝袋，底部柔性好適于加工。內(nèi)層為改性PE、抗封口污染性好。5、電纜防護(hù)膜產(chǎn)品要求：高屏蔽性、耐應(yīng)力開(kāi)裂性、粘結(jié)性好。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：EAA /m2/AL40m/EAA/m2，AL40m/EAA/m2設(shè)計(jì)理由：EAA的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)

24、裂性極佳，使用溫度范圍廣，與AL及PE粘結(jié)性好，采用AA含量較低的樹(shù)脂，以便與AL層和外層PE之間粘力平衡。AL層屏蔽、阻隔性極好。6、農(nóng)藥包裝農(nóng)藥分為驅(qū)蟲劑、殺蟲劑和除草劑，形態(tài)分為顆粒狀、粉末狀和液狀，由于前兩種包裝要求較低，下面僅針對(duì)液狀農(nóng)藥設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品要求：由于農(nóng)藥劇毒嚴(yán)重危害人身及環(huán)境安全，對(duì)包裝要求強(qiáng)度高，韌性好，抗沖擊、抗跌落，密封性好。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：BOPA/VMPET/S-CPP設(shè)計(jì)理由：BOPA柔韌性佳、耐刺穿、強(qiáng)度高、印刷性好。VMPET強(qiáng)度高、阻隔性好，可采用增加型加厚鍍層材料。S-CPP提供熱封合性、阻隔性、抗腐蝕性，采用三元共聚PP。或者采用多層共擠含高阻隔EVOH、PA層的C