物流包裝材料的選用

1、第三章第三章 物流包裝材料的選用物流包裝材料的選用l包裝材料的選用包裝材料是包裝工程的一個(gè)重要內(nèi)容，它主要研究用于包裝的紙、塑性玻璃、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)。 l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(shí)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(duì)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(guò)以上知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，可以掌

2、握材料的特性并在使用時(shí)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。 第一節(jié)第一節(jié) 塑料包裝材料塑料包裝材料 l塑料是可塑造成型的材料，其主要成份是樹(shù)脂和添加劑。樹(shù)脂決定各類塑料的物理和化學(xué)特性。樹(shù)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(shù)脂能把填料或者有機(jī)和無(wú)機(jī)物粘結(jié)成一定形狀的物品。塑料樹(shù)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 . 塑料作為包裝材料近期被廣泛地應(yīng)用，與紙、木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)：材、金屬等包裝材料

3、相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)： l(1) 透明度好，內(nèi)裝物可以看清。l(2) 具有一定的物理強(qiáng)度。 l(3) 防潮、防水性能好。 l(4) 耐藥品、耐油脂性能好。l(5) 耐熱、耐寒性能良好。l(6) 耐污染，包裝物衛(wèi)生。l(7) 適宜于各種氣候。 3.1.1 塑料包裝材料的分類塑料包裝材料的分類 我國(guó)一般根據(jù)塑料包裝材料制品形態(tài)將其分為六類。l（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。 l塑料薄膜的應(yīng)用：除普通塑料包裝袋用的塑料薄膜之外，還有許多專用品種，如液體包裝薄膜，收縮薄膜，纏繞膜，冰箱保鮮膜，果蔬保鮮膜，表面保護(hù)膜，

4、扭結(jié)膜等，塑料薄膜主要用于制備各種包裝袋。此外，比較常見(jiàn)的還有纏繞包裝，扭結(jié)包裝，表面保護(hù)等一些包裝形式。 l（2）中空容器（瓶、罐）類。主要用于包裝液態(tài)物質(zhì)，有時(shí)也用于包裝一些固態(tài)物質(zhì) 。l（3）塑料箱，包括食品周轉(zhuǎn)箱。用于商品或生產(chǎn)過(guò)程中的零部件貯運(yùn)，周轉(zhuǎn)的箱式容器，與一般塑料包裝材料不同。一般均多次重復(fù)使用 。 l（4）編織袋。編織袋主要用于包裝固態(tài)商品，如水泥，糧品，鹽以及多種化工原料。它常帶有塑料涂布層或者與內(nèi)襯袋配合使用，以獲得良好的防潮效果。l（5）塑料袋，包括膠合帶、捆扎繩等。l（6）泡沫塑料等。它在性能上的主要特點(diǎn)是減震，防震與隔熱保溫的效果十分顯著，泡沫塑料制品在包裝方面的

5、應(yīng)用除上述發(fā)泡周轉(zhuǎn)達(dá)箱之外，還應(yīng)用于各種家電電器，電工儀表以及化學(xué)試劑等商品的防震包裝，制品的形態(tài)有箱，盒，襯墊塊，等。 其他分類其他分類l塑料包裝材料按照機(jī)能可分為：運(yùn)輸包裝、貯藏包裝、集合包裝、保護(hù)包裝、銷售包裝；l按使用程度可分為：一次性包裝、再使用包裝（回收包裝）等 ；l按包裝對(duì)象可分為：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(xiǎn)品包裝等;l按使用部門可分為：軍需包裝、民用包裝、特需包裝等 。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 l塑料是可塑造成型的材料，它是以合成樹(shù)脂為主要成份，加有其它添加劑，經(jīng)一定溫度、壓力、時(shí)間等

6、塑制成型或制成薄膜。樹(shù)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(gè)整體。雖然加入各類添加劑改變塑料的性質(zhì)，但樹(shù)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(shù)脂幾乎達(dá)100，在多組分塑料中，樹(shù)脂的含量約為3070 。 塑料組分中除了樹(shù)脂外，還有下列添塑料組分中除了樹(shù)脂外，還有下列添加劑加劑:l (1)填充劑 l (2)增塑劑l (3)穩(wěn)定劑 l (4)固化劑l (5)著色劑 l (6)潤(rùn)滑劑l塑料中除上述組分外，有時(shí)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。 l所以，通常我們所指的塑料是由合成樹(shù)脂與添加劑等組分共同組成。反映各種添加

7、劑與樹(shù)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(lái)源來(lái)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(guò)多次反復(fù)實(shí)踐，才能不斷完善和提高 。3.1.3 聚乙烯（聚乙烯（PE） l在美國(guó)約有60%用于包裝的塑料是聚乙烯，中國(guó)的使用量占到70%。主要是因?yàn)樗杀镜?，而且在許多應(yīng)用中體現(xiàn)出優(yōu)良屬性。高密度聚乙烯（HDPE）是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種塑料，它由一基本的線型分子和不斷重復(fù)的單個(gè)的乙烯構(gòu)成。低密度聚乙烯（LDPE）有相同的化學(xué)形式，所不同的是它有一支鏈接結(jié)構(gòu)。l這兩種聚合物都是由乙烯加成聚合而成。高密度聚乙烯的聚合過(guò)

8、程是在相對(duì)溫和的反應(yīng)條件下，使用催化劑來(lái)完成的。 3.1.3.1 高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE) lHDPE約占美國(guó)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。l HDPE的表面呈半透明狀態(tài)，可被涂上顏色，一般用于奶瓶、洗滌劑瓶、以及盛裝各種家用化學(xué)品、保健品、化妝品的瓶子。l使用HDPE有一個(gè)缺點(diǎn)是其環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性即塑料容器無(wú)法承受壓力和與產(chǎn)品接觸的兩方面的作用而開(kāi)裂。3.1.3.2 低密度聚乙烯（低密度聚乙烯（LDPE） lLDPE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，

9、可用于制作薄膜和包裝袋。 3.1.4 聚丙烯（聚丙烯（PP） lPP也是聚烯烴家族中的一員。約占美國(guó)包裝用塑料的10%，中國(guó)約占到8%。它是一種加成聚和物。具有一定的韌度，廣泛用于塑料蓋、罩中。l聚丙烯的主要優(yōu)點(diǎn)是耐熱性好，使用溫度可達(dá)120度，因而以降丙烯為熱封層的復(fù)合袋用于蒸煮滅菌，如微波爐用包裝及熱裝瓶的應(yīng)用。 l聚丙烯還具有良好的防濕，防潮性，但對(duì)氧氣，二氧化碳，氮?dú)獾确菢O性氣體的阻隔性較差，當(dāng)商品需要隔氧貯存時(shí)，需采用所謂阻隔性包裝材料包裝，或者采用聚丙烯（聚乙烯）與阻隔性包裝材料的復(fù)合制品為包裝材料。 3.1.5 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS） lPS是一種加成苯乙烯聚合物，約占美國(guó)包

10、裝用塑料的10%，中國(guó)約占到8%。l聚苯乙烯由于無(wú)法結(jié)晶，所以是一種無(wú)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(dòng)使之易于擠出和熱成型。 l一般來(lái)說(shuō)，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(duì)較差，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)于PP和PE 。3.1.6 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC） lPVC是一種氯乙烯加成聚合物，約占美國(guó)包裝用塑料的10%，中國(guó)約占到12%。 lPVC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。 l但用于包裝后的廢棄物回收利用及焚

11、繞處理均較為困難，回爐應(yīng)用加工過(guò)程中比較容易分解，焚燒處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生危害環(huán)境的氯化氫之類的物質(zhì)，且要消耗能量，因此，聚氯乙烯在包裝方面的應(yīng)用已大大減少。 3.1.7 聚酯聚酯 l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(chǎng)中，最常用的聚酯是聚對(duì)苯二甲乙酯（PET）。實(shí)際上，聚酯服裝和地毯也是由PET制成的。 lPET對(duì)氧氣和二氧化碳的耐受性是塑料中最好的。CPET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。 3.1.8 其它包裝塑料其它包裝塑料 l以上討論過(guò)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

12、有很多具有特殊用途的塑料。下面將對(duì)這類樹(shù)脂作進(jìn)一步的探討。 3.1.8.1 聚偏二氧乙烯（聚偏二氧乙烯（PVDC）lPVDC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(shì)是它的優(yōu)良的阻透性。3.1.8.2 聚醋酸乙烯（聚醋酸乙烯（PVA）lPVA是一種醋酸乙烯的加成聚合物。它是一種無(wú)規(guī)、無(wú)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。 3.1.8.3 乙烯乙烯-醋酸乙烯酯聚合物（醋酸乙烯酯聚合物（EVA） lEVA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。 3.1.8.4 乙

13、烯-乙烯醇聚合物l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(zhǎng)。 EVOH還是優(yōu)良的溶劑和氣味的阻透劑。廢棄物焚燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生危害環(huán)境的有毒物質(zhì)，因此，被普遍認(rèn)為是頗具發(fā)展前景的優(yōu)良的塑料包裝材料。但因價(jià)格昂貴，應(yīng)用受到較大的限制。目前僅用于高檔的復(fù)合瓶，多層復(fù)合薄膜及復(fù)合片材的阻隔層。 3.1.8.5 尼龍（聚酰胺）尼龍（聚酰胺） l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(duì)氣味、氣體、油類的阻透性能都很好。l另外，它的抗穿刺性能特別突出，用于帶骨食品等包裝十分有利，但它比較容易受空氣中水分的影響，在潮濕環(huán)境中，阻氧性下降。l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。 3.1.8.6 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC） l聚碳酸酯是一種無(wú)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(duì)堿等其他的化合物的耐化學(xué)性相對(duì)較差，但耐水、油及酒類的性能較好。 3.1.8.7 離子型聚合物離子型