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塑料包装在包装工业中的应用

发布时间:2021-11-07 01:57:03人气:
本文摘要:一、塑料包装材料在国民经济中的地位 塑料是塑料,橡胶,合成纤维三大制备高分子材料中应用于量*大,应用面*甚广的一种材料,其应用面已了解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,在各个有所不同领域中,对塑料制品的消费量,还不存在着较小的差异,目前塑料制品应用于*多的领域是纸盒塑料行业,其中纸盒塑料制品雄居首位,占到塑料制品总量?0%,比塑料建材总量高达将近十个百分点,较其他方面的应用于更加占据显著的优势。

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一、塑料包装材料在国民经济中的地位  塑料是塑料,橡胶,合成纤维三大制备高分子材料中应用于量*大,应用面*甚广的一种材料,其应用面已了解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,在各个有所不同领域中,对塑料制品的消费量,还不存在着较小的差异,目前塑料制品应用于*多的领域是纸盒塑料行业,其中纸盒塑料制品雄居首位,占到塑料制品总量?0%,比塑料建材总量高达将近十个百分点,较其他方面的应用于更加占据显著的优势。就包装材料而论,塑料包装材料已相比之下多达玻璃,金属,木材等传统的包装材料,次于纸制品而居第二位,就发展速度而论,塑料包装材料至此多达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,具备*最重要的地位。然而塑料和其他传统的包装材料比起,却是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有待开发利用。作为一种新型材料,它在性能上的许多严重不足与局限,亦尚待人们很好的了解,以便在用于中不予防止。

因此,必须我们在专门从事塑料科研,生产与应用于的同时,客观地对塑料包装材料展开讲解与评价,从而推展塑料包装材料的更进一步发展。  二、塑料包装材料的主要品种  各种商品所用于的包装材料,一般来说多半皆为重复使用用于,当商品从生产单位流通到消费者手中或者到商品汴京用于后,包装材料即已完成了它的愿景,作为荒废材料重复使用或者处理。因此,对于包装材料,一是拒绝其性能要好,要能适应环境维护,宣传商品的必须,二是拒绝其成本要尽量地较低,在当今塑料中的所谓标准化塑料,如聚乙烯与聚丙烯,它们具备性能优良,生产量大,价格低廉等联合特点,是塑料包装材料的*物料;其次是生产规模较小,性能较佳,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备精辟的优点,但由于经济上的原因,一般不不作包装材料用。

  1标准化塑料  标准化塑料中的热塑性塑料具备性能平衡,成型加工便利,返料及废弃物漆回炉便利,制品价格较低等优点,大量用作塑料包装材料。主要品种如:聚乙烯及乙烯共聚物,这类塑料还包括高密度聚乙烯,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,有毒,无粪,无色,公共卫生性能可信,耐酸,碱,盐及多种化学物质,性能平稳;物理及力学性能平衡,防湿防潮性引人注目,其成型加工性能特伏,可便利地做成板材,薄膜,容器,扁丝等各种包装用塑料制品,而且价格低廉,因此在纸盒中的应用于十分普遍,作为包装材料,其主要缺点是阻氧性较好。  在几种聚乙烯中,高密度聚乙烯是聚乙烯中力学强度*好的品种,对水蒸气的隔绝能力是各种塑料中*好的一种,但在几种聚乙烯中,它是柔软性和透明性*劣的品种,当必须坚硬及透明性欠佳的制品时,则省辖市用低密度聚乙烯,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*大优点是外用放血强度低,抗撕裂传播强度低,耐形变裂开性能也*引人注目;此外,它的热封通性能亦高于高密度度聚乙烯和普通低密度聚乙烯,因此,它是薄膜用的一种较好的基材,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纸盒中应用于较多的一种乙烯类聚合物,其价格略高于聚乙烯,但在塑料中仍科较为低廉的品种,随着乙酸乙烯含量的减少,其耐寒性,柔软性,热封合性提高,透明性提升,但当乙酸乙烯含量多达10%时,则有可能呈现出酸味,不应必要认识食品。  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,因而有很多相近的性能,如化学稳定性好,有毒,无粪,无色,公共卫生性能可信等,和聚乙烯比起,聚丙烯的主要优点是耐热性好,用于温度平均120度,因而以降丙烯为热封层的复合袋用作熬消毒。

  此外,聚丙烯的强度显著低于聚乙烯,聚丙烯性能上的*大缺失之一是耐低温性能劣,聚丙烯均聚物在0度已表面出有较小的脆性,丙烯与少量乙烯的共聚物可以显著地提高聚丙烯的耐寒性,但耐热性亦适当上升。  作为包装材料用于,和聚乙烯*相近,聚丙烯有较好的防湿,防潮性,但对氧气,二氧化碳,氮气等非极性气体的阻隔性较好,当商品必须隔氧储存时,须要使用所谓阻隔性包装材料纸盒,或者使用聚丙烯(聚乙烯)与阻隔性包装材料的填充制品为包装材料。

  3.聚氯乙烯,它也是一种综合性能好,价格低的标准化塑料,而且它的助剂多,可以通过对配方的调节,较大幅也转变制品的性能,例如可以少加或不作快速增长塑剂,制得硬质聚氯乙烯制品。软聚氯乙烯制品有较好的刚性并兼具较好的抗水防潮性能和隔绝氧气,二氧化碳以及氮气利用性能。其耐油性,透明性亦显著高于聚烯烃类塑料。

但用作纸盒后的废弃物重复使用利用及焚绕处置皆更为艰难,回炉应用于加工过程中较为更容易分解成,焚烧处理时,不会产生危害环境的氯化氢之类的物质,且要消耗能量,因此,聚氯乙烯在纸盒方面的应用于受到一定容许,且随着人们环保意识的大大提升,它在纸盒方面的应用于,有逐步为其他塑料替换的趋势。  2工程塑料  在纸盒领域中,应用于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,*初它们皆是合成纤维的原料而被研究和研发后,后来因强度低,不易成型而步入塑料领域,沦为工程塑料的主要品种之一,然后逐步用作纸盒基材。热塑性聚酯与聚酰胺性能上的主要特点是耐油,耐高低温,隔绝氧气,二氧化碳及氮气等性能较好,有毒公共卫生性能也好,因此是阻隔性薄膜的常用基材,用它们做成的填充薄膜可用作熬纸盒,真空包装,除氧纸盒等。

作为填充薄膜基材,除上面的特性之外,尼龙的主要特点是外用放血性能尤其引人注目,用作带骨食品等纸盒*不利,但它较为更容易不受空气中水分的影响,在干燥环境中,阻氧性上升。  尤其值昨一托的是近来来随着热塑性酯生产技术的提升,生产规模的不断扩大,其价格有了显著的上升,同时由于人们环保意识的强化,废弃物更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,获得了飞速的发展。  在纸盒中应用于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,低透明度,高强度,尤其限于于可回收利用(反复灌装)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,其他应用于尚能不多见。

  3其他较少见的包装用塑料  值得一提的包装用塑料还有凝稍二氯乙烯(PVDC),乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),低丙烯腈树脂(PAN)以及聚乙烯醇(PVA)等,这些塑料皆以对氧,二氧化碳以及氮气等非极性气体的高阻隔性而闻名。此外,它们的另一特性是耐油性比较突出。

  除上述特点之外,凝稍二氯乙烯还具备高度防湿防潮性,是一种食品类商品的十分理想的包装材料,而且可以使用凝稍二氯乙烯的溶液或者乳液,在薄膜(或中空容器表面)构成极薄的防水层,即能充分发挥显著的阻氧防潮效果。受困此,尽管凝稍二氯乙烯有价格较贵,成型加工较为艰难,废弃物焚烧处理不会产生氯化氢等有害物质缺点,但目前凝稍二氯乙烯在纸盒方面的应用于仍非常广泛。乙烯-乙烯醇共聚物是阻隔性*欠佳的塑料之一,而且还是低阻隔性塑料中,成型*好的品种,加之,废弃物烧毁时会产生危害环境的剧毒物质,因此,被普遍认为是极具发展前景的优良的塑料包装材料。

但因价格昂贵,应用于受到较小的容许。目前仅有用作高档的填充瓶,多层填充薄膜及填充片材的隔绝层。低丙烯腈树脂及聚乙烯醇皆因为成型加工艰难,推广应用受到限制,用于不多,低丙烯腈树脂可用作生产隔绝性能较好的双向剪切瓶,而聚乙烯醇则主要用作生产薄膜类塑料包装材料。

聚乙烯醇双向剪切薄膜主要用作低阻隔性填充薄膜的基材;非剪切聚乙烯醇薄膜则主要用作单膜制袋,不作服装的高级包装袋用于,可获取低透明性,高光泽性以及独特而稳固的印刷图案,此外,它还具备优良的抗静电性,没普通塑料薄膜袋因静电而吸尘的通病,使得所纸盒的商品具备极好的展出效果。  三、塑料包装材料的主要形态  1.塑料薄膜   塑料薄膜一般来说指厚度0。25mm以下的平坦而坚硬的塑料制品塑料薄膜是塑料包装材料中用于*为普遍的一个品种,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,如液体纸盒薄膜,膨胀薄膜,缠绕膜,冰箱保鲜膜,果蔬保鲜膜,表面保护膜,叉结膜等,塑料薄膜主要用作制取各种包装袋。

此外,较为少见的还有卷曲纸盒,扭结纸盒,表面维护等一些纸盒形式。  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众多类塑料包装材料。塑料容器中空容器,周转箱,杯,盘等  (1)中空容器,它主要用作纸盒液态物质,有时也用作纸盒一些固态物质,其中,典型的代表性产品是吹塑容器与滚塑容器,*小的塑料中空容器的容积仅有几ml。

而特大型滚塑容器可约几十M3,用于*多的塑料中空容器是容量为几百毫升的塑料瓶。  (2)周转箱,是用作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有所不同。周转箱一般皆多次重复用于,而百重复使用用于。

(3)热成型杯盘之类的容器。这类小型容器由片材经热成型而制得,其特点是厚度较为均匀分布,生产便利,成本便宜,是食品常用的包装材料。

  3.纺织袋  塑料纺织袋是塑料包装材料中的中一最重要品种,最初它是作为麻袋的代用品而研发应用于的,现在其应用于范围已近远超过了麻袋的代用品,纺织袋主要用作纸盒固态商品,如水泥,粮品,盐以及多种化工原料。塑料纺织袋常具有塑料填充物层或者与内衬袋因应用于,以取得较好的防潮效果。塑料纺织袋*常的规格是10~25kg容量的中,小型包装袋。

此外还有可容纳500~1000kg物料的集装袋。这种大型集装袋已在化工物资及羊毛等商品的纸盒中获得广泛应用。塑料纺织袋主要使用凝珍烯制得,此外也有使用高密度聚乙烯或线型低密度聚乙烯为原料的产品。

过去塑料纺织袋所固有的易光老化及堆码时易爆胎的两大缺点,已可通过配入紫外线吸收剂以及与纸线填充而获得解决,用于效果明显改善。  4.泡沫塑料及其他塑料包装材料  泡沫塑料制品是塑料制品的一个最重要分支,其性能上的主要特点是隔热,防震与防水保温的效果*明显,泡沫塑料制品在纸盒方面的应用于除上述塑胶周转约箱之外,还应用于各种家电电器,电工仪表以及化学试剂等商品的防震纸盒,制品的形态有箱,盒,衬垫块等。  塑料包装材料的品种繁多,真为堪称不胜枚举,较为最重要的还可以所述塑料打包带,输精管绳,塑料网等。

    四、塑料包装材料与其他包装材料间的抗争  塑料包装材料以其他传统包装材料无可以白鱼的速度大大向前发展,主要有如下几个方面原由:  (1)塑料包装材料性能优越,品种繁多,可很好地适应环境商品纸盒上的多种市场需求,如肉类食品,要用于隔绝氧气性能优越的包装材料,以避免大气中的氧气与之认识,从而避免其水解变质并诱导微生物的交配,缩短保质期。搭配阻隔性塑料薄膜袋或容器作为包装材料,可符合此拒绝,新鲜的果蔬类商品,在贮运及销售过程中,正处于新陈代谢状态,可根据果蔬的具体情况,自由选择所必须的有有助于透气性的塑料薄膜袋来展开纸盒。  (2)塑料成型性能优良,可以通过多种成型方法做成各式各样的,适合于特定纸盒用于的塑料制品,可供各行各业的厂家以及水产,农业,畜牧业,等有关部门的搭配。  (3)塑料包装用的各种塑料,绝大多数皆能大规模工业化生产,因而供应充裕,成本亦更为便宜。

  (4)塑料包装材料用塑料,基本上全部为热塑性塑料,由于不具热塑性,用于后的荒废包装物可以回炉用于,不利于节约物资资源,减少纸盒成本关口适应环境环保拒绝。  (5)在用树脂做成塑料制品的生产过程中,对环境的污染较小,或者对环境几乎没污染,并且在生产中,花费的能量亦较小,这也是它的一个显著的优点。

  由于塑料的包装材料的从多优点的不存在,增进了塑料包装材料的研发应用于,从而也为生产的发展及人们生活水平面的提升起着了很大的促进作用。然而,塑料包装材料的大量应用于也纵们带给了一个始料未及的问题,那就是塑料性能非常平稳,其荒废容易在自然界中选自分解成而回归自然。由于在一个非常宽的时期内,人们环境意识还较为脆弱,使得大量荒废塑料包装材料流向大自然中,日积月累,构成了对环境的沉重负担,对环境保护工作,产生了相当严重的负面影响,因而带给了一些对塑料包装材料的责难,甚至明确提出了限用停止使用等主张,在一段时间里,一个:以纸代塑,的呼声最为引人注目。实质上,这种讲法是*片面的,也是权宜之计的。

首先是性能上的不能代替性,纸品有刚性好,避光性强劲,卫生性好,等,但防潮性差,对油及气体的隔绝气体的利用的性能劣,而塑料包装材料具备优良的防潮,耐油性,较好的隔绝气体的功能,容易分解成,因此,二种材料因应用于的场合颇多。且纸以木材为主要原料,无限制的发展纸质包装材料,大量砍代森林,不会导致对自然环境的严重破坏,影响生态平衡,因此以纸代塑是几乎站不住脚的。综上所述,我们指出,作为现代科技成果的一种新型材料,塑料包装材料是一种性能优越,成型,使用方便,成本便宜的优质包装材料,它具备其他传统包装材料所不具备的许多优点,在用于中的一些问题,将随着人们了解程度的深化及科学技术的大大发展而大大以求解决,从而在新的高度上获得更大的发展。

在塑料包装材料和传统的包装材料之间,在一些明确应用于中,可能会有互相切换,互相替代的情况,在一个非常宽的时期内,还不会不存在一个互相共存,互为补充的局面。    五、塑料包装材料的发展趋势  塑料包装的材料的发展趋势大体上可概括为提升用于功能,降低生产成本以及适应环境环境保护拒绝等几个方面  1.提升塑料包装材料的用于功能   在提升塑料包装材料的用于功能方面,人们做到了大量工作,其中还包括提升标准化包装材料的性能和研发功能性包装材料等工作,并获得了尚之信的成果,这些成果的推广应用,  在提升标准化塑料性能方面,使用弘金属化合物类催化剂,可以大幅度提高聚乙烯的强度,从而可以将聚乙烯薄膜做到得更加厚,并超过原本坚硬的聚乙烯薄膜的用于效果,从而节约聚乙烯物料的消耗量,起着减少纸盒成本,增加荒废塑料包装材料量,减低环保压力的多重功效,在塑料制品生产技术方面也做到了许多工作,其中PET(凝对苯二甲酸乙二醇酯)瓶通过成型工艺的改良,大大提高了耐热性,使*高灌温度由不多达60度提高到85度左右,提升了PET瓶的应用领域。在提高标准化塑料包装材料用于功能的同时,一批具备新型功能的塑料包装材料也已崭露头角。

如英国CMB公司研发了一种除氧容器,当氧转入容器壁中时,容光焕发器与氧再次发生化学反应而将氢消耗掉,避免氧与容器物认识,而维护它名不受氧的起到。无独有偶,PharmaCal公司也进了一种反应型塑料包装材料,他们将酶重新加入到塑料中,据信可除去牛奶中的胆固醇,还能除去液态食品中的氧。

具备一系列出色特性的含氧化硅涂层的塑料薄膜堪称备受人们的注目,这种薄膜的主要特点是具备低透明性和对水蒸气及氧气的高阻隔性,浮微波,所纸盒的物质可必要入微波炉中冷却;用于后的废弃物不易重复使用处置,会对环境导致开销等。因此,尽管该产品尚能正处于研发应用于初始阶段,还不存在着价格昂贵以及涂层性质地,运输过程中阻隔性损失较小等问题,但目前众多公司*寄予厚望这一领域,争相加盟不含氧化硅涂层的塑料包装材料的研究。美国Flex产品公司用于电子束积附技术,将氧化硅涂抹布鞋到PET,OPP薄膜上,填充物厚度为0.1μm.,该公司的氧化硅涂抹布鞋薄膜称作Transpak,除具备高度透明性之外,还能利用微波,并且对水蒸气及水解皆有高度的阻隔性。

美国的Eastapac公司,使用等离子强化化学蒸气积附工艺,将氧化硅填充物到PET薄膜及瓶上,商品取名为QLF,瓶上涂膜层薄为0。02~0。03μm.阻氧性较变通PET瓶可提升4倍。  日本东京凸版印刷公司使用真空积附法,生产涂抹布鞋氧化硅涂层的PET薄膜。

日本的东洋油墨公司也使用真空积附法生产不含氧化硅填充物层的薄膜类产品。  如果在降低成本方面获得重大突破,估算在塑料薄膜及塑料瓶上填充物氧化硅的产品将在纸盒中获得普遍的应用于。

  2.减少塑料包装材料的生产成本  减少塑料包装材料的生产成本,是提升其竞争能力的最重要措施,主要途径:1使用优质材料。在保证用于功能的前提下,增加原料单耗;2提升塑料包装材料的生产技术水平,降低生产费用。

  在应用于优质新型材料方面,使用强度低的LLDPE替换LDPE生产塑料包装薄膜。曾在塑料界引发一次较小的变革。预期近期内,将引发一次以茂金属催化剂生产的新型聚乙烯和聚丙烯,替换传统聚乙烯,聚丙烯生产塑料包装材料的热潮,并给塑料制品生产厂及应用于单位带给经济上的实惠。

在提升塑料包装材料生产技术,降低生产费用方面,研发与应用于,为大规模生产装置的投产奠下了扎实的基础,塑料制品生产装置的大型化,无论对于减少产品能耗或劳动力消耗量皆建构了*不利的条件,因此,塑料薄膜,片材等生产装置的大型化已沦为一种*显著的趋。近年来,中国国内已陆续创建了一些万吨级BOPP生产线,估算生产装置大型化的这种趋势将更进一步不断扩大。  3、适应环境环境保护拒绝  塑料包装材料的广泛应用,在增进工农业生产,符合人民生活必须上均起着了大力的起到。然而由于过去人们环境意识不强劲,荒废塑料包装被内乱抛掷乱扔,大量菜布于自然界中,仍然被指出是塑料众多优点的稳定性好的特性却出了意欲使塑料很快分解成,回归自然的众多障碍,大量塑料包装材料积聚于自然界中,严重影响生态平衡,给人类生存环境导致很大危害之后,引发了各国普遍推崇,回应,工业发达国家明确提出了适应环境环境保护的所谓“三R-D”的主张,有一点我们在今后发展塑料包装材料中作为糅合。

  “三R”即:  1.增加塑料包装材料的单耗,以增加荒废塑料包装材料的数量,增加有可能转入自然界的污染源。例如塑料瓶的轻量化,塑料薄膜厚度薄型化以及改为瓶装为袋装等,当然,增加单耗是在不减少纸盒的用于功能的前提下展开的。  2.推崇塑料包装材料的重复使用工作,重复使用多次灌装用于的塑料瓶已沦为人们研发研究的热点之一,例如可口可乐公司已研发顺利并在乌拉圭开始用于可多次重复使用灌装用的PEN瓶。  3.作好塑料包装材料的重复使用利用,其中还包括经物理处理,将荒废塑料包装材料经化学降解生产单体或其他化学产品的原料;或者通过焚烧处理重复使用能量等,超过简化废为宝的目的。

  “一D”即研发人们常常提及的水解型塑料,这类塑料在一定的条件下可以较慢地水解而回归自然,而且在用于中仍能保持良好的物理及力学性能和化学稳定性,对商品起着较好的维护起到。从水解机理看,有生物型降解塑料和光降解型分解成塑料。

从生产方法分,有几乎依赖生物产品加工制得的,有几乎通过人工方法制备的新型高分子化合物,还有以现有塑料为基础,掺混水解型添加剂而出的井水混型降解塑料;其中以用微生物产品为原料的水解型塑料分解成效果*好。例如英国ICI公司的BIOPOL有数300t/a的规模,可几乎为微生物降解。该产品已实用化,但价格昂贵,应用于上受到限制,仅有用作香水纸盒某类似领域。

掺混型降解塑料,尤其是生物降解型塑料,研发研究有较小的重复。80年代末和90年代初,在聚乙烯中重新加入淀粉类物质的生物降解型塑料曾名噪一时,后因水解效果佳而一度倍数不受冷遇。近年来仍有一些单位之后展开这方面的研发研究工作。

中国国内不少单位亦获得了较小的进展,较为有代表性的有天津大学和四川牵头大学的淀粉改性聚乙烯类生物降解型塑料,上海三林水解树脂公司研发的淀粉改性聚苯乙烯生物降解型塑料,中科院上海有机化学研究所研究的光降解塑料以及沧州塑料二厂研发研究的聚苯乙烯物生,光双水解型降解塑料等,并有商品转入塑料包装材料的市场,如果经过应用于实践中的考验能几乎超过预期效果,对于塑料包装对环境的适应性,将起着大力的推展起到。  必需认为,塑料包装材料的可降解性,是提升塑料包装材料对环境保护的适应性的一条重要途径,但毕竟*的途径。

最少在一个非常宽的历史时期,要研发出有几乎符合现有塑料包装材料各种性能上的拒绝的可降解塑料是不现实的,非水解型塑料包装材料的应用于是长年的,甚至不可避免的。因此,在推崇研发与推广应用可降解型塑料包装材料这一工作的同时,必需高度重视如何用好非水解型塑料的问题,可根据各种塑料包装材料的特点,通过减量化,重复多次用于以及重复使用利用等办法,把流向自然环境中的荒废塑料包装材料的数量增加到*较低限度,这样才能在发展生产的同时,维护好人类的生存环境,教化于子孙后代。


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