第十一章复合包装材料-课件
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包装材料学§复合包装材料复合包装材料是由两种或更多种不同性质的材料通过化学手段或物理手段结合在一起,形成具备新的特性和性能的包装材料。
复合包装材料广泛应用于食品、医药、化工和电子等领域,能够提供良好的保护性能、延长产品的保质期、改善产品质量,并且达到节约资源、降低成本的效果。
复合包装材料的结构一般由塑料薄膜、金属箔、纸张等多层组成,每一层材料都承担着不同的功能。
其中,塑料薄膜常作为外层材料,起到防潮、防腐、防氧化等作用;金属箔则在其中起到增强防潮、增加刚度等作用;纸张作为一种辅助材料,增加包装材料的机械强度。
复合包装材料的制备方法有两种主要方式,分别是干法复合和湿法复合。
干法复合是指将不同材料的薄膜通过热熔复合、冷压复合或介质复合等方式使其结合在一起;湿法复合则是通过溶解、乳化等化学方法将不同材料的溶液或胶体涂布在基材上,形成复合膜。
在复合包装材料的制备过程中,需要考虑诸多因素。
首先,各种原材料的选择要合理,以保证包装材料具有所需的性能;其次,各种原材料的结合方式要合理,以保证复合包装材料的层间黏结强度;此外,还需要考虑复合包装材料在使用过程中的机械性能、热性能、抗氧化性能等指标。
与传统包装材料相比,复合包装材料具有许多优点。
首先,复合包装材料能够提供更好的防潮性能,有效避免产品受潮造成的损坏;其次,复合包装材料能够提供更好的防氧化性能,有效避免产品受氧化导致的质量下降;此外,复合包装材料还能够提供更好的机械性能,保证包装过程中的稳定性和完整性。
然而,复合包装材料也存在一些问题。
例如,由于复合包装材料中的各层材料结合紧密,往往难以进行分层运用和回收利用;另外,复合包装材料多为由多种材料组成,因此其生产成本较高。
为解决这些问题,研究者们正在不断寻求新的复合包装材料,并开发出一些环保、低成本的替代品。
综上所述,复合包装材料是现代包装行业中不可或缺的一种材料。
它能够提供良好的保护性能、改善产品质量,并且具备节约资源、降低成本的优点。
复合包装导言复合包装是一种集多种材料和工艺于一体的包装形式,具有多种功能和应用场景。
它在保护产品的同时,还能提供美观、便捷、环保等优点。
本文将介绍复合包装的定义、原理、分类以及在不同领域中的应用。
定义复合包装是将两种或两种以上的不同材料通过特定的工艺方法结合在一起,形成具有多层结构的包装材料或容器。
通过组合不同材质,复合包装可以兼具多种功能,如防潮、防氧化、防紫外线、阻燃等。
同时,它还可以提供更好的物理强度和封装效果,从而更好地保护包装内的产品。
原理复合包装的原理主要包括屏障效应和多功能性。
1.屏障效应:由于复合包装结构中采用了多种材料的组合,每种材料都能在一定程度上阻隔外界的气体、水分、光照等影响因素。
不同层次的复合包装结构可以提高保护物品的效果。
例如,铝箔可以有效防止氧气和光线的侵入,塑料膜可以起到防潮和保鲜的功能。
通过屏障效应,物品在复合包装中能够得到更好的保护。
2.多功能性:复合包装可以根据产品的不同特性和需求,选择不同材料进行组合。
比如,在食品包装中,一种复合包装材料可以同时具备防潮、防氧化、防紫外线和保鲜等多种功能。
同时,通过合理选择材料的厚度和结构,可以达到更佳的效果。
多功能性使复合包装成为一种非常灵活且适用于不同领域的包装形式。
分类根据材料类型和应用领域的不同,复合包装可以分为以下几类:1.塑料复合包装:由不同种类的塑料薄膜组合而成,常见的有BOPP、PET、PA等。
其具有良好的透明性、抗撕裂性和耐水性,广泛应用于食品、医药和日化产品的包装中。
2.纸张复合包装:将纸张与其他材料(如塑料、铝箔等)进行复合,提供更好的防潮和屏障性能。
纸张复合包装广泛应用于食品、啤酒、药品和办公用品包装中。
3.金属复合包装:通过将铝箔与其他材质(如塑料、纸张等)进行复合,提供更好的屏障效果,保护产品不受氧气、光线和湿度等因素的影响。
金属复合包装主要应用于食品、饮料和化妆品等领域。
4.纤维复合包装:采用纤维材料与其他材质(如薄膜、纸张等)进行复合,增强包装的结构稳定性和强度。
复合包装材料以下纯属个人观点,仅供参考。
大家看课件时多注意“包装工程专业硕士研究生课程第二讲第四节的内容”试题:给几种包装对象(食品居多)(可能给出一些指标要求:如pH值、最大水分、氧气含量等),给出几种包装材料基材(可能给出一些基材指标特性:如透湿、透氧系数等)(此处涉及计算),要求选择几种(通常3种)材料制成复合包装薄膜包装食品,写出选择理由、材料特性,写出制成这种复合薄膜的加工工艺,最后写出要检测此薄膜的哪些性质以及检测方法。
以“红烧排骨”为例,非标准答案如下:一、选择材料基材:PA、Al(铝箔)、CPP二、设计理由:由于包装对象为肉类熟食,因此要求包装阻隔性好、耐骨头刺破,为符合灭菌要求,包装袋应在121℃蒸煮条件下不破、不裂、不收缩、无异味。
三、复合薄膜各层要求外层:美观、阻隔性好、机械强度高、耐磨、易加工、可印刷、安全卫生中层:机械强度高、阻隔性好、加工性好(易粘合)内层:机械强度高、阻隔性好、稳定性好、无毒、安全卫生、热封性好四、基材选择理由:外层PA:耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺中间层Al(铝箔):阻隔性极佳、耐高温,可用于135℃超高温蒸煮内层CPP:耐高温蒸煮级材料、无毒无味、热封性好五、复合薄膜透气率计算可能用到的公式如下:单层膜1、F=D(c2-c1)/dF:单位时间、单位面积气体透过量D:扩散系数(与气体有关,会给出)c:气体浓度d:材料厚度2、F=DS(p2-p1)/d=p g(p2-p1)/d、p g=DSS:溶解度参数(与材料有关,会给出)p:气体分压(其他参数同1)3、F=V/tAV:气体透过总量t:渗透时间A:渗透面积4、Q=V/AtΔpQ:透气率Δp:气体压差(其他参数同上)透氧率的计算5、Q=Pg/dQ:透氧率Pg:透氧系数d:材料厚度6、复合膜透气率Δp=Δp1+Δp2+Δp3……F=F1=F2=F3Δp=Fd/Pg因此FD/Pg=F1d1/Pg1+F2d2/Pg2+F3d3/Pg3……D/Pg=d1/Pg1+d2/Pg2+d3/Pg3……D、d分别表示复合膜总厚度和基材单膜厚度(此处粘合剂也算一层)Pg、Pg i分别表示复合膜和单膜的透气系数计算题大家可以参考课件上的例题,但一定要注意单位的换算,最好自己看着课件算一遍,有的地方课件上可能有误。