12塑料包装材料塑料薄膜的成型

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1、 金金 海海 霞霞 九江学院机械材料学院九江学院机械材料学院包装材料学一塑料单膜一塑料单膜 目前软包装普遍采用的塑料单膜品种有目前软包装普遍采用的塑料单膜品种有LDPELDPE、HDPEHDPE、BOPPBOPP、CPPCPP、PAPA、PETPET、EVAEVA、PVDCPVDC、PVCPVC等十多种等十多种.其中以聚乙烯、聚丙烯的用量为最大；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。主要用途之一是代替玻璃纸包装材料。NextBack1.定义：定义：一般将厚度在一般将厚度在0.2

2、5mm以下的片状塑料称为薄膜。以下的片状塑料称为薄膜。2.性能：性能：透明、柔韧、良好的耐水性、防潮性和阻气性，机械强透明、柔韧、良好的耐水性、防潮性和阻气性，机械强度较好，化学性质稳定，耐油脂，可以热封制袋。度较好，化学性质稳定，耐油脂，可以热封制袋。包装材料学一塑料单膜一塑料单膜NextBack包装材料学一塑料单膜一塑料单膜NextBack包装材料学一塑料单膜一塑料单膜NextBack包装材料学NextBackE xitp o rtG ea r re d u ce rV a ria b le sp e ed m o to rF e e d th ro atF e e d h o pp e

3、rH o p p er th roa tC o o lin g ja cke tS cre wH ea te r b a nd s包装材料学NextBack1 1先将固态的塑料树脂通过适当的方法变成熔体；先将固态的塑料树脂通过适当的方法变成熔体；2 2接着将这种熔体用一定的方法使其成型，制造成接着将这种熔体用一定的方法使其成型，制造成为所需要的塑料包装制品。为所需要的塑料包装制品。挤出工艺主要用来制作薄膜、片材以及挤出吹塑瓶等挤出工艺主要用来制作薄膜、片材以及挤出吹塑瓶等塑料包装制品，所使用的设备是塑料挤出机。塑料包装制品，所使用的设备是塑料挤出机。挤出工艺挤出工艺包装材料学NextBack

4、采用加热加压和剪切等方式，将固态的塑料原料或采用加热加压和剪切等方式，将固态的塑料原料或混合有色母料等助剂、共混树脂或回料的物料变成混合有色母料等助剂、共混树脂或回料的物料变成均匀一致的熔体，并以足够大的压力将熔体送到机均匀一致的熔体，并以足够大的压力将熔体送到机头，机头上有形成制品截面的口模，以形成具有固头，机头上有形成制品截面的口模，以形成具有固定截面的连续制品。定截面的连续制品。塑料挤出机的功能塑料挤出机的功能包装材料学NextBack 塑料挤出机的主体是一个带有螺杆和内螺纹的机塑料挤出机的主体是一个带有螺杆和内螺纹的机筒结构，原料在一端的料斗进入机筒，然后由旋筒结构，原料在一端的料斗进

5、入机筒，然后由旋转的螺杆传送到机筒的另一端。转的螺杆传送到机筒的另一端。通过在机筒外部的加热器加热以及在塑料和螺杆通过在机筒外部的加热器加热以及在塑料和螺杆由于摩擦而产生的摩擦热的作用下，使塑料变软由于摩擦而产生的摩擦热的作用下，使塑料变软和熔化。和熔化。塑料挤出机的工作原理塑料挤出机的工作原理包装材料学NextBack 在挤出机上，塑料熔体流过的机头目模的开口形状是一条狭缝，在挤出机上，塑料熔体流过的机头目模的开口形状是一条狭缝，称为狭缝机头，熔体通过狭缝形成一个长方形的截面的连续体，称为狭缝机头，熔体通过狭缝形成一个长方形的截面的连续体，其截面的宽度远大于厚度。其截面的宽度远大于厚度。特点

6、：特点：1 1平挤薄膜和片材是将熔体挤到骤冷的镀铬辊上制成的。辊平挤薄膜和片材是将熔体挤到骤冷的镀铬辊上制成的。辊子的外表非常光滑，使得制成的薄膜外表的光洁度也非常好。子的外表非常光滑，使得制成的薄膜外表的光洁度也非常好。2 2平挤薄膜可以通过平挤薄膜可以通过“取向或在一定条件下拉伸薄膜，使取向或在一定条件下拉伸薄膜，使得一些分子在拉伸方向重新排列，当外力去除后这种排列仍将保得一些分子在拉伸方向重新排列，当外力去除后这种排列仍将保持。取向能增加结晶度，改善阻隔性能，强化拉伸方向的强度，持。取向能增加结晶度，改善阻隔性能，强化拉伸方向的强度，弱化未拉伸方向的强度。弱化未拉伸方向的强度。应用：聚酯

7、应用：聚酯PETPET薄膜薄膜 取向取向PPPP薄膜薄膜BOPPBOPP平挤薄膜平挤薄膜包装材料学 用塑料挤出机将熔融的塑料通过环形口模再将其吹胀而制用塑料挤出机将熔融的塑料通过环形口模再将其吹胀而制成，挤出的中空塑料管膜也被称作成，挤出的中空塑料管膜也被称作“膜泡。吹入的空气膜泡。吹入的空气压力使得中空管膜膨胀形成所需要的尺寸。压力使得中空管膜膨胀形成所需要的尺寸。特点：特点：几乎没有废料产生。吹膜生产线与平挤膜生产线相比产量几乎没有废料产生。吹膜生产线与平挤膜生产线相比产量更高，更经济更高，更经济.大约有大约有9090的聚乙烯薄膜用这种方法生产。的聚乙烯薄膜用这种方法生产。就薄膜的透明度和

8、均匀性来看，吹膜不如平挤薄膜，由于就薄膜的透明度和均匀性来看，吹膜不如平挤薄膜，由于吹膜工艺的冷却速度慢造成的。吹膜工艺的冷却速度慢造成的。挤出吹塑薄膜挤出吹塑薄膜包装材料学NextBackExtruderC ircular dieAir ringInternal bubble coolingPlastic film bubbleC ollapsing fram eU pper nip rollsSlitterD ual roll w inder包装材料学BubbleBlow-up air inletCooling airCooling airPlastic from extruderDie

9、lip adjusting boltsDie BodyDie coreFrost lineBubble constantly pulled up包装材料学NextBack材料3材料1材料2膜泡膜泡共挤膜头剖面图共挤膜头剖面图包装材料学NextBack包装材料学NextBack挤挤 出出 机机包装材料学NextBack挤出机挤出机包装材料学NextBack挤出机及辅机挤出机及辅机包装材料学NextBack挤管设备挤管设备包装材料学NextBack挤管设备挤管设备包装材料学NextBack防腐挤出机防腐挤出机包装材料学NextBack包装材料学NextBack 牵伸比：指通过夹辊时薄膜的速度牵牵伸

10、比：指通过夹辊时薄膜的速度牵伸速度与挤出速度之比。即薄膜的纵向伸速度与挤出速度之比。即薄膜的纵向牵伸倍数，一般取牵伸倍数，一般取46。吹胀比：指吹胀后的膜管直径与机头环吹胀比：指吹胀后的膜管直径与机头环形模口直径之比。即薄膜的横向牵伸倍数，形模口直径之比。即薄膜的横向牵伸倍数，一般取一般取2.53。包装材料学NextBack设备简单、投资少；设备简单、投资少；适合多种塑料、多种规格；适合多种塑料、多种规格；经双轴拉伸，强度高；经双轴拉伸，强度高；型坏温度比较均匀，制品破裂减少；型坏温度比较均匀，制品破裂减少；管膜无切边损失；管膜无切边损失；优点包装材料学NextBack 由于冷却速度慢，透明性

11、较差；由于冷却速度慢，透明性较差；薄膜厚薄公差较大；薄膜厚薄公差较大；缺点包装材料学NextBackPE、PP、PVC、NY，双向拉伸薄膜、热收缩薄膜，双向拉伸薄膜、热收缩薄膜3适用品种：适用品种：包装材料学NextBack 包装材料学NextBack包装材料学NextBackE xtru d e rE xtru sio n d ieC h ill ro llE d g e trim m e rM a te ria l ro ll包装材料学NextBack挤出机包装材料学NextBack三层共挤流延透明机组包装材料学NextBack三层共挤流延机组包装材料学NextBack 机头形式：机头形式

12、：气隙：气隙：冷却方法：冷却方法：包装材料学NextBack 设备较复杂、费用高；设备较复杂、费用高；一种规格的机头口模一般只能生产一种宽度的薄膜；一种规格的机头口模一般只能生产一种宽度的薄膜；由于急速冷却，薄膜透明度、光泽度好；由于急速冷却，薄膜透明度、光泽度好；厚薄公差较小，且可多色印刷；厚薄公差较小，且可多色印刷；生产效率高；生产效率高；纵向强度稍差，存在缩颈现象。纵向强度稍差，存在缩颈现象。PP、PE、PVC、NY、PC。包装材料学NextBack平膜法 泡管法双向拉伸单向拉伸拉伸薄膜包装材料学NextBackRotation x 1x 3x 2X 4From extruder cas

13、ting rolls包装材料学NextBackExtruderCasting RollsAnnealing ZoneExtrusion DieT enter Clips包装材料学NextBack 同时拉伸法一步法同时拉伸法一步法 逐次拉伸法两步法逐次拉伸法两步法包装材料学NextBackPOFPOF热收缩膜热收缩膜热收缩膜热收缩膜包装材料学NextBack热风循环型热风循环型PEPE热收缩包装机热收缩包装机包装材料学NextBack单向拉伸单向拉伸PEPE薄膜拉伸膜、薄膜拉伸膜、收缩膜、保鲜膜生产系统收缩膜、保鲜膜生产系统包装材料学NextBack ：包装材料学NextBack双螺杆拉伸膜机双

14、向拉伸薄膜制造包装材料学NextBack无拉伸薄膜生产设备包装材料学NextBack熔融塑料熔融塑料 环形口模挤出环形口模挤出 膜管膜管 急冷急冷 夹辊压平夹辊压平 红外线加热红外线加热 吹胀横向拉伸吹胀横向拉伸 牵引纵向拉伸牵引纵向拉伸 夹辊夹平夹辊夹平 高温处理高温处理 冷却卷取冷却卷取 热定型管膜热定型管膜 破缝破缝 a.拉伸工艺：拉伸工艺：包装材料学NextBack包装材料学NextBack 。包装材料学NextBack包装材料学NextBack包装材料学NextBack包装材料学NextBack四辊压延机包装材料学NextBack压延印花膜压延印花台布压延印花浴帘压延膜包装材料学Ne

15、xtBack：b.塑化：塑化：c.供料：供料：d.压延压延：1PVC压延薄膜的生产工艺过程：压延薄膜的生产工艺过程：包装材料学NextBack 2性能：性能：压延成型加工能力大，连续化、自动化程度高，生产速度快；压延成型加工能力大，连续化、自动化程度高，生产速度快；薄膜厚薄均匀，质量好；薄膜厚薄均匀，质量好；设备庞大、生产流程长，一次投资较高；设备庞大、生产流程长，一次投资较高；薄膜宽度受限，一般在薄膜宽度受限，一般在2.5米以下。米以下。3适用范围：适用范围：PVC、PE、PP、ABS等塑料薄膜和片材。等塑料薄膜和片材。包装材料学NextBack 包装材料学NextBack包装材料学Next

16、Back包装材料学NextBack包装材料学NextBack 采用复合材料包装食品，再结合充气、真空、脱氧、无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，已经到达保存期极长，食品不致变菌消毒等技术手段，已经到达保存期极长，食品不致变质败坏。质败坏。这是包装材料科学为人类作出的奉献，在提供方便的同这是包装材料科学为人类作出的奉献，在提供方便的同时，减少了食物资源的自然损耗。时，减少了食物资源的自然损耗。三复合材料三复合材料包装材料学NextBack 除塑料软包装形式以外，塑料材料还可制除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，以及特殊用成收缩包装和拉伸包

17、裹薄膜，以及特殊用途的包装薄膜如用于包装鲜花、瓜果，到途的包装薄膜如用于包装鲜花、瓜果，到达保鲜目的的微孔透气性塑料薄膜、防锈达保鲜目的的微孔透气性塑料薄膜、防锈薄膜等。薄膜等。三复合材料三复合材料包装材料学NextBack 1 1复合包装薄膜优点复合包装薄膜优点 综合性能好综合性能好 装潢效果好且卫生可靠装潢效果好且卫生可靠 复合薄膜的强度均高于所用基膜强度，故其复合薄膜的强度均高于所用基膜强度，故其机械适应性更强。机械适应性更强。缺点：缺点：由于其为多种材料制成，包装废弃物回收利用由于其为多种材料制成，包装废弃物回收利用时别离困难，不易获得较纯的树脂，放回收再时别离困难，不易获得较纯的树脂

18、，放回收再利用性差。利用性差。包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 2 2复合包装薄膜组合原那么复合包装薄膜组合原那么 内层要求无毒、无味，耐油、耐化学性好内层要求无毒、无味，耐油、耐化学性好，具有热封住或粘合性；，具有热封住或粘合性；外层要求具有光学性能好、印刷性好、耐外层要求具有光学性能好、印刷性好、耐磨、耐热、具有较高的强度和刚性；磨、耐热、具有较高的强度和刚性；如果要求较高的阻隔性，还可再加上高阻如果要求较高的阻隔性，还可再加上高阻隔的中间层或增加层数，制成三层或四层以隔的中间层或增加层数，制成三层或四层以致更多层数的复合薄膜。致更多层数的复合薄膜。包装材料学NextBack

19、三复合材料三复合材料 l l涂层粘合层涂层粘合层 在基材单面或双面涂一薄层另外的熔体或乳液状的材料，主要在基材单面或双面涂一薄层另外的熔体或乳液状的材料，主要作用是增加对基材的可热合性能和改善其阻隔性能。作用是增加对基材的可热合性能和改善其阻隔性能。2 2复合复合 复合工艺就是将几种单独基材连接在一起形成复合体的工艺，复合工艺就是将几种单独基材连接在一起形成复合体的工艺，单层基材通常是塑料、纸或铝箔。单层基材通常是塑料、纸或铝箔。3 3共挤出共挤出 共挤出薄膜是由多层塑料薄膜组成的，采用平挤或吹胀工艺使共挤出薄膜是由多层塑料薄膜组成的，采用平挤或吹胀工艺使用两种以上塑料树脂由一步法成型的，特点

20、是薄膜的基材不易用两种以上塑料树脂由一步法成型的，特点是薄膜的基材不易分开。分开。包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 干法复合干法复合 湿法复合湿法复合 无溶剂复合热熔复合无溶剂复合热熔复合 共挤复合共挤复合复合材料的加工工艺复合材料的加工工艺包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 湿法复合包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 湿法复合工艺是粘结剂涂布在复合基材外表后，立即就复合湿法复合工艺是粘结剂涂布在复合基材外表后，立即就复合，再进行加热固化，从而形成复合材料。，再进行加热固化，从而形成复合材料。湿法复合只能使用在多孔性或能吸收溶剂或水的基材的复合湿法复合只能

21、使用在多孔性或能吸收溶剂或水的基材的复合上，塑料薄膜和塑料薄膜的复合是不适合的。上，塑料薄膜和塑料薄膜的复合是不适合的。塑料同多孔性材料复合时，可以使用湿法复合工艺。塑料同多孔性材料复合时，可以使用湿法复合工艺。湿法复合用粘合剂：大多是水溶性粘合剂湿法复合用粘合剂：大多是水溶性粘合剂 木材片材层压成三合板就是湿法复合木材片材层压成三合板就是湿法复合包装材料学NextBack三复合材料三复合材料包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 干法复合干法复合包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 在复合之前，粘合剂单波或双液型涂布在一种在复合之前，粘合剂单波或双液型涂布在一种基材面上层，

22、要预先加热蒸发掉粘合剂中的溶剂，基材面上层，要预先加热蒸发掉粘合剂中的溶剂，然后进行枯燥，所以叫干法复合。然后进行枯燥，所以叫干法复合。包装材料学三复合材料三复合材料NextBack利用粘合剂把两种或两种以上的薄膜粘合在一起，利用粘合剂把两种或两种以上的薄膜粘合在一起，从而形成多层结构的复合材料。从而形成多层结构的复合材料。可供选择的基材面广。可供选择的基材面广。复合牢度高。复合牢度高。复合速度比较快。复合速度比较快。可以外表印刷，卫生性好，油墨印刷后的光泽性好。可以外表印刷，卫生性好，油墨印刷后的光泽性好。干法复合有残留粘结剂溶剂和未反响的有毒单体的问题。干法复合有残留粘结剂溶剂和未反响的有

23、毒单体的问题。生产的复合膜本钱比较贵。生产的复合膜本钱比较贵。溶剂挥发量大，有较严重的环境污染问题。溶剂挥发量大，有较严重的环境污染问题。包装材料学NextBack包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 无溶剂复合热熔复合包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 又称热熔复合工艺又称热熔复合工艺 将热熔粘合剂加热熔融，通过热熔涂布器使热熔粘将热熔粘合剂加热熔融，通过热熔涂布器使热熔粘合剂均匀地涂布在一种基材薄膜的外表，并趁热与合剂均匀地涂布在一种基材薄膜的外表，并趁热与另一种基材进行压贴，冷却后由于热熔粘合剂的粘另一种基材进行压贴，冷却后由于热熔粘合剂的粘合作用形成复合材料的工艺

24、即热熔复合工艺。合作用形成复合材料的工艺即热熔复合工艺。包装材料学NextBack三复合材料三复合材料 1 1采用不同的热熔粘合剂可以复合各种不同的基材，基材采用不同的热熔粘合剂可以复合各种不同的基材，基材选择面广；选择面广；2 2热熔粘合剂是热熔粘合剂是100100的固体，无溶剂残留问题，无环境的固体，无溶剂残留问题，无环境污染问题污染问题 3 3热熔复合工艺设备简单，投资少、工艺技术要求低；热熔复合工艺设备简单，投资少、工艺技术要求低；4 4生产速度高；生产速度高；5 5生产本钱低，不需要择发溶剂所需的热能，不需溶剂，生产本钱低，不需要择发溶剂所需的热能，不需溶剂，省资源省资源 6 6需要

25、在较高的温度下复合，复合用基材的耐热性要好，需要在较高的温度下复合，复合用基材的耐热性要好，否那么无法复合。否那么无法复合。包装材料学三复合材料三复合材料Unwind#1Unwind#2RewindAdhesiveapplicatorNip rolls包装材料学NextBack三复合材料三复合材料挤出复合包装材料学NextBack三复合材料三复合材料Extrusion dieChill rollSubstrate ASubstrate BStrip-off rollPressure rollNip rollExtrudateThree ply laminate包装材料学NextBack三复合材

26、料三复合材料 1 1、根据塑料的用途来判断：、根据塑料的用途来判断：1 1食品袋、药品瓶和塑料桶等大多是聚乙烯食品袋、药品瓶和塑料桶等大多是聚乙烯制造的；制造的；2 2充气饮料瓶及纯洁水瓶，多是聚对苯二甲充气饮料瓶及纯洁水瓶，多是聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的，塑料肠衣多是聚偏氯乙烯制酸乙二醇酯制造的，塑料肠衣多是聚偏氯乙烯制造的；造的；3 3透明且硬脆的容器多为聚苯乙烯或苯乙烯透明且硬脆的容器多为聚苯乙烯或苯乙烯共聚物；共聚物；4 4许多塑料包装制品上面都标明了材质，可许多塑料包装制品上面都标明了材质，可以通过观察相应的标记来确定制品的材质。以通过观察相应的标记来确定制品的材质。四、塑料的简易鉴

27、定法四、塑料的简易鉴定法包装材料学NextBack 2 2、经验法：、经验法：对单层塑料薄膜可以通过观察其外观和用途来对单层塑料薄膜可以通过观察其外观和用途来区分。区分。薄膜薄膜:(1)(1)先查看其外观、光泽度、透明度、挺力先查看其外观、光泽度、透明度、挺力 如无色透明、外表有光泽、光滑而且比较挺实如无色透明、外表有光泽、光滑而且比较挺实的薄膜是双向拉伸的聚丙烯或聚对苯二甲酸乙的薄膜是双向拉伸的聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。手感柔软的是聚乙烯醇、软聚氯乙烯二醇酯。手感柔软的是聚乙烯醇、软聚氯乙烯。透明薄膜经揉搓后变为乳白色的是聚乙烯、。透明薄膜经揉搓后变为乳白色的是聚乙烯、聚丙烯，抖动薄膜发

28、出清脆声音的是聚对苯二聚丙烯，抖动薄膜发出清脆声音的是聚对苯二甲酸乙二醇酯。甲酸乙二醇酯。包装材料学NextBack四、塑料的简易鉴定法四、塑料的简易鉴定法 复合薄膜一般有自然卷曲的现象，如将其放在热水中更为明复合薄膜一般有自然卷曲的现象，如将其放在热水中更为明显。显。复合薄膜如最里层与最外层材质不同时，那么薄膜的两面手复合薄膜如最里层与最外层材质不同时，那么薄膜的两面手感不同，细心触摸可分辨出来。感不同，细心触摸可分辨出来。在薄膜上切一小口，然后缓慢斜向撕开，对撕裂性不同的基在薄膜上切一小口，然后缓慢斜向撕开，对撕裂性不同的基材所构成的复合薄膜极易分出层次。材所构成的复合薄膜极易分出层次。假

29、设是印刷好的薄膜，如果印刷层磨擦不掉，那么说明印刷假设是印刷好的薄膜，如果印刷层磨擦不掉，那么说明印刷层夹在两层膜当中，为复合膜。层夹在两层膜当中，为复合膜。(2)(2)薄膜进行物理特性和燃烧等分析，根据薄膜进行物理特性和燃烧等分析，根据不同溶剂对塑料的不同溶剂对塑料的溶解性溶解性的不同；的不同；用用测量相对密度的方法测量相对密度的方法鉴别塑料鉴别塑料 。包装材料学NextBack四、塑料的简易鉴定法四、塑料的简易鉴定法 1 1剥离法剥离法 对挤出复合或干式复合等制得的复合膜，经拉扯或揉对挤出复合或干式复合等制得的复合膜，经拉扯或揉搓后，因其形变不一致而发生剥离；搓后，因其形变不一致而发生剥离

30、；或进行一定的加热处理，使粘合剂层软化而使粘合在或进行一定的加热处理，使粘合剂层软化而使粘合在一起的薄膜剥离；一起的薄膜剥离；也可依据结晶性高聚物熔点不同，把它们别离开来。也可依据结晶性高聚物熔点不同，把它们别离开来。3 3物性测定法，即用热分析法对测定的热谱图中的物性测定法，即用热分析法对测定的热谱图中的特征温度作出判断；特征温度作出判断；包装材料学NextBack四、塑料的简易鉴定法四、塑料的简易鉴定法包装材料学NextBack四、塑料的简易鉴定法四、塑料的简易鉴定法2 2溶解法或溶剂法溶解法或溶剂法利用不同树脂溶解或溶胀性能不同，或溶剂渗利用不同树脂溶解或溶胀性能不同，或溶剂渗入界面后改变界面张力，来别离复合膜各层。入界面后改变界面张力，来别离复合膜各层。将复合薄膜的基材别离开后，要弄清是哪几种将复合薄膜的基材别离开后，要弄清是哪几种基材复合，可对剥离开的复合膜的基材进行分基材复合，可对剥离开的复合膜的基材进行分析确定，但此时要注意粘合剂的干扰。析确定，但此时要注意粘合剂的干扰。思考题思考题1.塑料软包装薄膜有哪些成型方塑料软包装薄膜有哪些成型方法？各有什么优缺点。法？各有什么优缺点。2.各种塑料软包装薄膜的特点各种塑料软包装薄膜的特点是什么？是什么？NextBack