塑料復合軟包裝材料設計原則

1、塑料復合軟包裝材料設計原則 一、復合包裝膜的基本性能要求復合包裝膜為了達到所需要的包裝要求,應具備以下性能:1、機械性能抗張強度、剛性、耐磨性、密封性、伸長率、磨擦力等。2、物理化學性能阻隔水分及氧氣性能、保香性、抗油性、抗化學介質(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、 開啟方 便、 廢棄 物 易處 理等。商品 對 復合 軟 包裝 薄 膜的 綜 合要求 見圖 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)

2、生 要求、 銷售貨 架 展 示 要求、 經(jīng)濟 性要求, 都是 在復合 軟 包裝 設計中首先綜 合 考慮 的 問題 , 對不 同 的包裝 內(nèi)容 物。 我們還 應 進 一 步深 化、 細 化 考慮 。二 、復合 軟 包裝 材料結構設計 的 輸入1、 各種產(chǎn) 品 對 包裝的要求 重點(1 一 般 工 業(yè) 品包裝, 主 要 考慮其 保 護 性、包裝 作業(yè) 性、 銷售 的商品性、 運 輸 性等。(2日 化 產(chǎn) 品的包裝, 大多是直接面對消費者 ,需 考慮其 保 護 性、 美觀 性、 方 便性、 貨架 展 示 性等。(3 機械 零 件的包裝,要 考慮其 保 護 性、 功 能性、防 銹 性、 運輸 性等。(

3、4對 電 子產(chǎn) 品包裝,要 考慮其 保 護 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 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 復合 軟 包裝 材料 最 主 要的使用 對 象 , 種 類繁 多 ,要求 各 異 被 包裝 內(nèi)容 物 從 生 到 熟 、 從 低溫到高溫、 從 易 腐敗鮮果 到 硬 質(zhì) 堅果 、 從真空 包裝 到 充 氣包裝, 幾乎涵蓋 了復合 軟 包裝 材料 的所 有范圍 。各種 食 品 對 氧氣阻隔性的要求及所 希望 達到的 貯 存 期允許最 大 氧氣 透 過

4、 率 (ml /(cm2。 24hPa,希望 存 放時間 , 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堅果類0.00161橄欖0.00081花 生 醬0.00161腌菜和調(diào)味 品0.016或 >0.0161-1.5 0.00161-1.5蜜餞和果醬糖漿0.016或 >0.0161-1.5醋

5、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) O 2氣 允許濃 度 /×10-6袋 內(nèi) H 2O 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

6、20-50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塑料復合軟包裝材料設計原則(1 包裝 內(nèi)容 物要求如對 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

7、刺 ,保 存 期 要求等。(2 填 充 包裝的要求填 充 、封 口 方 式 :自動、 手 動、 速 度 快慢 、 填 充 溫度袋 內(nèi) 氣 體 :真空 、 膨脹 、 充 N 2、 CO 2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 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 時間 、 殺 菌 溫度(4 流 通陳列 要求運輸 手

8、段 :汽車 、 火 車 、 船 、 飛 機流 通陳列 溫度:冷凍 、 冷藏 、 常 溫陳列 方 法 :單 放 、 堆 放 、 吊 放(5 附 加 功 能易開啟 、 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、強光 澤(7 復合工 藝 要求干法 復合、濕 法 復合、 無溶 劑 復合、 擠出 復合、熱 熔 復合(8 復合 材料 的 經(jīng)濟 性在性能達到的 情況 下, 盡量采 用 經(jīng)濟 性 材料 、 經(jīng)濟 性 厚 度。復合 軟 包裝 材料 的 結構 及 功 能的

9、 設計是 整個 復合 軟 包裝 生產(chǎn) 工 藝 中 的 靈魂 , 是 生產(chǎn) 的 前提 條件,合理的 結構設計是 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 包裝的要求, 這是結構設計 的基 礎 ,下 面 進 一 步對 復合 軟 包裝的要求以包裝 鏈 的 形 式 進 一 步 分 類 ,以便在 設計中 抓住 重 點 , 有 的 放 矢 , 既 要 見 森林也 要 見 樹木 。在包裝 鏈上 各 相關 方 的要求 如 下:基 材 制 造 商 復合加工商 包裝商 零售 商 消費者樹 脂 價格 薄 膜 價格 復合膜 價格 產(chǎn) 品 單 價

10、產(chǎn) 品 單 價 樹 脂 質(zhì) 量 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 包裝適應性 易 搬 運 使用 方 便, 易開 口 及 閉 合 薄 膜性能 復合膜性能 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 安全衛(wèi)生 性 廢料處 置 廢料在 設計中 , 我們 應 優(yōu) 先考慮 后 續(xù) 包裝 鏈 的需求, 再 考慮 自 身 的加工需求, 進 一 步 要求基 材 廠 商 配 合, 做好 綜 合 平衡 ,使 各方 受益 。一、復合 軟 包裝 結構 及 功 能 設計 應用1、 食 品 類 包裝(1 蒸煮 包裝 袋

11、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 異味 。設計結構 :透明 類 :BOPA/CPP, PET/CPP, PET/BOPA/CPP, BOPA/PVDC/CPP PET/PVDC/CPP, GL-PET/BOPA/CPP鋁箔 類 :PET/AL/CPP, PA/AL/CPPPET/PA/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP設計 理 由 :PET :耐高溫、剛性 好 、印刷性 好 、強度 大 。PA :耐高溫、強度 大 、 柔韌 性、阻隔性 好 、耐 穿 刺 。AL :最 佳

12、 阻隔性,耐高溫。CPP :為耐高溫 蒸煮 級 ,熱封性 好 , 無 毒 無 味 。PVDC :耐高溫阻隔 材料 。GL-PET :陶瓷 蒸 鍍 膜,阻隔性 好 , 透 微波 。對 于具 體 產(chǎn) 品 選擇 合適 結構 , 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 。設計結構 :BOPP/VMCPP設計 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

13、也較好 。(3大 醬 包裝 袋產(chǎn) 品要求:無臭無 味 、低溫封 口 性、抗封 口 污染 性、阻隔性 好 、 價位 適 中 。 設計結構 :KPA/S-PE設計 理 由 :KPA 阻隔性 極佳 、強 韌 性 好 , 與 PE 復合 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。(3 餅干 包裝產(chǎn) 品要求:阻隔性 好 、 遮 光性強、耐油、強度高、 無臭無 味 、包裝 挺刮 。設計結構 :BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP設計 理 由 :BOPP 剛性 好 、印刷性 好 、 成 本低。VMPET 阻隔

14、性 好 、避光阻氧、阻水。S-CPP 低溫熱封性 好 、耐油。(5 奶粉 包裝產(chǎn) 品要求:保質(zhì) 期 長、保香保 味 、防氧化 變 質(zhì)、防 吸潮 結 塊 。設計結構 :BOPP/VMPET/S-PE設計 理 由 :BOPP 印刷性 好 ,光 澤 好 ,強度 好 , 價格 適 中 。VMPET 阻隔性 好 ,避光, 韌 性 好 ,具 金 屬 光 澤 以 采 用 增 強 型 PET 鍍鋁 為 佳 , AL 層 厚 。S-PE 抗 污染 封 口 性 好 ,低溫熱封性。(6 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

15、 茶 酸 、 維 C 類 氧化。設計結構 :BOPP/AL/PE, BOPP/VMPET/PE, KPET/PE設計 理 由 :AL 箔 、 VMPET 、 KPET 均 為阻隔性 極好 的 材料 , 對 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 價格 適 中 。(7 食 用油產(chǎn) 品要求:防氧化 變 質(zhì)、機械強度 好 、抗 爆 裂 強度高、 撕 裂 強度高、抗油、 光 澤 高、 透明 性。設計結構 :PET/AD/PA/AD/PE, PET/PE, PE/EVA/PVDC/EVA/PE, , PE/PEPE設計 理 由 :PA 、 PE

16、T 、 PVDC 耐油性 好 、阻隔性高。 PA 、 PET 、 PE 強度高, 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 強度高、避光、熱封性 好 、 價格 適 中 。設計結構 :白 色 PE/白 色 PE/黑 色 PE設計 理 由 :外 層 PE 光 澤 好 ,機械強度高, 中 間 層 PE 為強度 承擔 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 。設計

17、結構 :PET/PE/AL/PE, PA/VMPET/PE設計 理 由 :AL 、 PA 、 VMPET 阻隔性 好 ,阻水、阻氣, PE 熱封性 好 。 (10 巧克 力產(chǎn) 品要求:阻隔性 好 ,避光,印刷 美觀 ,低溫熱封。設計結構 :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 膠設計 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 結構中

18、 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。設計結構 :酸 性 飲 料 :PET/PE(CPP , BOPA/PE(CPP , PET/VMPET/PE中 性 飲 料 :PET/AL/CPP, PET/AL/PA/CPP, PET/AL/PET/CPP, PA/AL/CPP設計 理 由 :對 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 長了保質(zhì) 期 。對 于 中 性

19、飲 料 , AL 提 供 了 最 好 的阻隔性、 PET 、 PA 強度高,耐高溫 殺 菌 。(12 醬 油、 沙司產(chǎn) 品要求:要求強度高、保質(zhì) 期 長、防氧化、耐 腐 蝕 、 坑 封 口 污染 性 好 。 設計結構 :KPA/LLDPE。 EVA , BOPA/VMPET/LLDPE。 EVAPET/AL/PET/LLDPE。 EVA , PET/VMPET/LLDPE。 EVA設計 理 由 :KOP 、 AL 、 VMPET 均 為高阻隔 材料 ,阻氧、阻水性 極好 。 AL 層 適 當遠離 內(nèi) 層 ,防 止 被腐 蝕 , LLDPE 。 EVA 抗封 口 污染 性 好 。2、 果汁 盒(

20、1 一 般結構 :LDPE/紙 板 /LDPE/AL/EAA/LDPEPE/紙 板 /EAA/AL/EAA(2 利 樂 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 結構中 , 紙 板 是結構材料 , 部 分 紙 板 的 成 份 配 比 和 性能 均 為 專 有 技術 。 AL 是 阻隔 層 ,一 般 9m 厚 , 沙 林 、 EAA 為熱封 材料 , PE 的 無 毒 無 味 的熱封 材料 , EAA 在強 酸 下 其 抗封 口 污染 性。3、 蓋 材(1 布丁 、 果 凍

21、類 易 撕 蓋 膜產(chǎn) 品要求:無 毒 、 無 味 ,耐 內(nèi)容 物, 運輸不 破 損 , 卷 度 好 , 易 撕 開 , 無 殘 膜。 透明 型 :PET/LTS, PET/PET/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 長了保質(zhì) 期 。 不透明 阻隔 型 :PET/VMPET/LTS, PET/VMPET/LTSPET/AL/LTS, PET/AL/PET/LTS, AL/PE

22、T/PE/HM增 加了 遮 光性,阻隔性高。發(fā) 達 國家 運輸 、裝 卸 條件 好 ,為 少兒 設計 的 易 撕 蓋 材 ,熱封強度 只 為 7-12N/。 在 國 內(nèi)運輸 環(huán) 境比 較 差 ,熱封強度一 般 達 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熱封強度高,耐 煮 沸 消 毒 , 有 金 屬 光 澤 。(3 干 食 品 容 器 蓋 材結構 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 菌 包裝 蓋 材在包裝 和

23、使用 時 均 為 無 菌 狀態(tài) 。 結構 為:涂層 /AL/剝離層 /MDPE/LDPE/EVA/剝離層 /PET。PET 為 無 菌 保 護 膜, 可 剝離 , 在 進入 無 菌 包裝 區(qū) 時 , 揭 開 PET 露 出無 菌表 面 。 AL 箔 剝離層 是 顧客 飲 用 時 揭 開 的。 在 PE 層 上 事 先 沖 好 飲 用 孔 , 揭 開 AL 箔 時 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 價廉 , 內(nèi) 層 EVA 的 VA 含 量 7%, VA>14%不 允許 直接接 觸 食 品, EV

24、A 低溫熱封抗封 口 污染 性 好 。4、 液 體 清潔 劑立 體袋產(chǎn) 品要求:強度高、耐 沖擊 、耐 爆 裂 、阻隔性 好 、剛性 好 能 挺 立 、耐應力 開 裂 、封 口 好 。 設計結構 : 立 體 BOPA/LLDPE底 BOPA/LLDPE 立 體 BOPA/強化 BOPP/LLDPE底 BOPA/LLDPE 立 體 PET/BOPA/強化 BOPP/LLDPE底 BOPA/LLDPE設計 理 由 :上 述 結構 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 膜

25、產(chǎn) 品要求:高 屏蔽 性、耐應力 開 裂 性、 粘 結 性 好 。設計結構 :EAA /m2/AL40m/EAA/m2, AL40m/EAA/m2設計 理 由 :EAA 的耐 環(huán) 境 應力 開 裂 性 極佳 , 使用溫度 范圍 廣 , 與 AL 及 PE 粘 結 性 好 , 采 用 AA 含 量較 低的 樹 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 液狀

26、 農(nóng) 藥 設計結構 。產(chǎn) 品要求:由 于 農(nóng) 藥 劇 毒 嚴 重 危害人 身 及 環(huán) 境 安全 , 對 包裝要求強度高, 韌 性 好 ,抗 沖擊 、抗 跌落 ,密封性 好 。設計結構 :BOPA/VMPET/S-CPP設計 理 由 :BOPA 柔韌 性 佳 、耐 刺 穿 、強度高、印刷性 好 。VMPET 強度高、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 CPP 。粘 合 劑 :宜 采 用 極 性 大 、 內(nèi) 聚 力 大 , 結 晶 度高的 粘 合 劑 。 上 膠 量 達 4/m2為 佳 , 由 于 農(nóng) 藥 溶 劑 的 種 類繁 多 , 如 甲苯 、 二 甲苯 、 DMF 混 合 溶 劑 、 乙醇 等。 農(nóng) 藥 本 身 成 份 復 雜 , 腐 蝕 性強, 事 先 應 試 驗 所用 膠粘 劑 。 常 用 牌號 有 UK3640/UK6800、 LY-50VR/LY-50VRH等。7、 重