第四章 塑料软包装及成型

第一节 塑料薄膜 厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。 类型： ●化学组分： 第一节 塑料薄膜 厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。 类型： ●化学组分： ●成型方法分：挤出吹塑薄膜、挤出流延薄膜、压延薄膜、溶液流延薄膜、单向或双向拉伸薄膜、共挤出复合薄膜、涂布薄膜。 ● 包装功能分：防潮膜、保鲜膜、防锈膜、热收缩膜、弹性膜、隔氧膜、耐蒸煮膜等。 ●结构分：单层膜、复合膜。

一．塑料单膜 目前软包装普遍采用的塑料单膜品种有LDPE、HDPE、BOPP、CPP、PA、PET、EVA、PVDC、PVC等十多种，其中以聚乙烯、聚丙烯的用量为最大；特别是双向拉伸聚丙烯薄膜，其用量不断增长，其主要用途之一是代替玻璃纸包装材料。

二．复合材料 复合结构的包装材料发展很快，其品种已有几百种。现在已经能够达到耐蒸煮、高温烘烤和深度低温冷冻、隔气、防潮、遮光等防护功能，同时具有足够的抗张、揉曲、撕裂、戳穿及冲击等物理、机械性能。 采用复合材料包装食品，再结合充气、真空、脱氧、无菌消毒等技术手段，已经达到保存期极长，食品不致变质败坏。这是包装材料科学为人类作出的贡献，在提供方便的同时，减少了食物资源的自然损耗。

除上述塑料软包装形式以外，塑料材料还可制成收缩包装和拉伸包裹薄膜，以及特殊用途的包装薄膜如用于包装鲜花、瓜果，达到保鲜目的的微孔透气性塑料薄膜、防锈薄膜等。 复合材料的加工工艺： 1）干法复合 2）湿法复合 3）共挤复合 4）挤出复合 5）热压复合等。

第二节 挤 出 挤出吹塑的优点： ● 设备简单、投资少。同一机头口模能生产出多种规格的薄膜（空气压力、挤出速度）。 第二节 挤 出 挤出吹塑的优点： ● 设备简单、投资少。同一机头口模能生产出多种规格的薄膜（空气压力、挤出速度）。 ● 一定程度的双轴定向，可生产出强度高、幅面大的薄膜。 缺点： ● 冷却速度慢，薄膜的透明性较低； ● 生产速度低； ● 厚度公差较大。

类型： ● 平挤上吹---占地面积小，不同厚度规格的宽幅薄膜。 ● 平挤下吹---熔融粘度低或急冷的塑料（PP）。 ● 平挤平吹---折径在300mm以下的窄幅薄膜。

吹塑薄膜

三层共挤

平挤薄膜（T模法）

特点： ●出料均匀，没死角，塑化良好； ●设备较复杂； ●一种机头口模一般只能生产一种宽度的薄膜薄膜透明，光泽度好（急速冷却），即使易结晶的PP,PE也能得到好的透明度； ●厚薄公差较小（5％），可进行多色印刷； ●生产效率高（急速冷却），速度：100m/min； ●纵向强度稍低。

第三节 拉 伸 在软化温度与熔融温度之间沿着某一或几个方向进行拉伸。 类型： ●单向拉伸 ●双向拉伸：

双向拉伸： （1）双向拉伸平膜法 ●逐级拉伸法（两步法）---先挤出成厚片，然后经拉伸辊进行纵向拉伸，再通过拉幅机进行横向拉伸，最后经热定型、冷却即得双向拉伸薄膜。 如经双向拉伸后不进行热定型处理而迅速冷却到其玻璃化温度以下，分子取向被冻结，则薄膜有很大的内应力----热收缩膜 ●同时拉伸法（一次拉伸）：

特点： ●多项性能改善---抗拉强度、耐撕裂度、透明度、光泽度、耐热、耐寒、气密性、防潮性。 ●伸长率下降，热封性变差，单膜不能热封。 ●膜均一性好。 ●生产装置复杂，投入大。 生产产品：BOPET、BOPP、BOPS、BONY

（2）泡管法----膨胀式拉伸法 将熔融的塑料从挤出机的环形口模挤出成膜管经水急速冷却后用一对夹棍压平，再经红外线加热后，向模管内通入压缩空气吹胀，即进行横向拉伸，同时靠牵引辊和输入辊的速度差来实现纵向拉伸。经双向拉伸后的薄膜由夹辊夹平，再用红外线加热处理，冷却后卷取即得热定型管膜。 将拉伸后的管膜不进行热处理，而采用急速冷却使分子取向“冻结”，可制得热收缩薄膜，热收缩率：30-50％。 特点：装置简单，费用低，横纵向性能均匀，无切变损失。 厚度公差较大，平整性差，拉伸倍率小，吹胀比、拉伸比一般为2.5左右。

共挤膜头剖面图 膜泡 材料3 材料2 材料1

第三节 压延法 加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，连续成型薄膜或片材的一种成型方法。 工艺过程： 第三节 压延法 加热塑化的热塑性塑料通过两个以上相向旋转的辊筒间隙，连续成型薄膜或片材的一种成型方法。 工艺过程： （1）配料。将增塑剂、稳定剂、润滑剂等组分加入高速热混合机中混合，经冷却分散到一定温度后送螺杆挤出塑化机。 （2）塑化。通过挤出塑化机将混合料进行预塑化挤出成碎片，并通过传送带将料块送至双辊机进一步塑化。 （3）供料。预塑化后的料通过开放式双辊机进一步塑化、成片，料片经金属探测仪检测后均匀供给压延机。 （4）压延。料片经四辊压延机压延后经牵引、缓冷、冷却、传送、检验即制得压延薄片。

特点 ● 加工能力大，连续化、自动化程度高。 ● 薄膜厚度公差小，质量高。 ● 设备庞大，流程长，投资大。 ● 薄膜的宽度受辊筒长度的制约，低于2.5m。 生产产品：PVC、PE、PP、ABS等。

第四节 流延法 热塑性树脂和热固性树脂配成一定粘度的溶液，经一定速度流布于连续的支持体（钢带或辊筒）上，除去溶剂，固化后从载体上剥离。 工艺过程： ●溶胶配制 ●流延成型 生产产品：PVA、PC等。

特点 ●厚度小，均匀，透明度高。 ●内应力小。 ●生产速度慢。 ●溶剂回收。 ●不易生产太厚得薄膜。 生产产品：PVC、PE、PP、ABS等。

第五节 复合 1.湿法复合

2.干法复合

3.无溶剂复合

4.挤出复合

第六节 封合

Three-side sealed pouch Gusseted designs

封合产品： 直立袋

大容积袋与高强袋

封合方法： 1） 棒式封合

2） 脉冲封合

3） 带式封合

4. 热金属丝或热刀封合 5. 超声波封合和摩擦封合 6. 直接加热封合和接触封合 7. 辐射封合 8. 高频封合、磁性封合和感应封合

9.其他封合方法 还有些封合方法不全是直接或间接地依靠热量，而是使用粘合剂、溶剂封合。该方法是把溶剂涂到需要粘合的表面，当溶剂溶解了材料的表面，再把表面压在一起，使软化的接触面融合在一起。为了使粘合表面更好地融合在一起，给材料加压的时间要长些。

封合效果评定 在大多数包装材料的封合中，要求所获得的封合处的强度至少像包装材料其余部分一样牢固。普通的试验方法是对封合部位进行拉伸达到破裂，观察破裂位置。如果破裂出现在封合区域中，则该封合处是弱点，是不合格的； 如果破裂出现在主体材料中，那么这种封合是合格的。这种破裂通常出现在封合处附近，因为在封合操作中，靠近封合处的材料变薄。 有一种例外是为了容易打开包装，要求可剥离封口，这时最好封合强度要略小于包装材料的强度，通过封合层互相分离，在封合接触面出现破坏，达到开启封口的目的。

当需要真空密封时，必须防止出现褶皱，细小褶皱的存在，虽然对封合的力学性能的影响不是很大，但是包装物的密封是有影响的。避免封合中起皱的最好方法是当进行封合时，使材料保持双向张力。

本章思考题: 软包装材料有哪些基材？ 软包装材料的构成原理是什么？ 单层薄膜的种类和制作方法有哪些？ 复合薄膜有哪几种成型工艺？原理是什么？ 薄膜包装袋的品种有哪些？特点是什么？ 薄膜包装袋的热封合的方法和原理是什么？ 如何鉴别塑料薄膜？

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