塑料包装 性能、加工、应用、条例PDF电子书下载

目录 1

文中出现的非法定单位与法定单位的换算表第1章 绪论 1

1.1 历史回顾 1

1.2 塑料在包装领域中的作用 3

1.3 本书结构 6

第2章 基本概念和定义 8

2.1 术语 8

2.1.1 大分子 8

2.1.2 聚合物 8

2.1.3 塑料 9

2.1.5 结构单元 12

2.1.4 单体 12

2.1.6 均聚物 13

2.1.7 共聚物 13

2.2 聚合物的命名 13

2.3 聚合物中的原子间作用力和分子间作用力 15

2.3.1 原子间作用力 15

2.3.2 分子间作用力和分子内作用力 17

2.4 化学组成决定的 19

性能 19

2.5 塑料的种类 20

习题 20

3.2 分子结构 22

3.2.1 线型聚合物 22

第3章 聚合物结构与性能 22

3.1 简介 22

3.2.2 支化聚合物 23

3.2.3 交联聚合物 24

3.3 共聚物结构 25

3.3.1 无规共聚物 25

3.3.2 交替共聚物 26

3.3.3 嵌段共聚物 26

3.3.4 接枝共聚物 28

3.3.5 共聚类型的 28

组合 28

3.4.1 加成或连锁 29

聚合 29

3.4 连锁聚合，加成聚合物 29

3.4.2 烯基聚合物 30

3.4.3 自由基聚合 32

3.4.4 聚乙烯的聚合反应过程 33

3.4.5 其他加成聚合 36

机理 36

3.5 分子的构型与构象 36

3.6 烯基聚合物的头-头和头-尾构型 37

3.7 化学立构 38

3.8 逐步聚合，缩合聚合物 40

3.9 分子量和分子量 43

分布 43

3.9.1 聚合度 43

3.9.2 分子（质）量和分子量分布 44

3.9.4 重均分子量 45

3.9.3 数均分子量 45

3.9.5 其他平均分 48

子量 48

3.9.6 分子量分布 48

（MWD）的确定 48

3.9.7 分子量和分子量分布对聚合物流动性和力学性能的影响 49

3.10 聚合物形态 52

3.10.1 结晶性 52

3.10.2 聚合物的取向 57

3.10.3 结晶度 59

3.11 热性能 60

3.11.1 熔融温度 60

温度 61

3.11.2 玻璃化转变 61

3.11.3 其他热转变 66

3.11.4 比热容 67

3.11.5 熔融热 67

3.11.6 热导率 67

3.11.7 热膨胀系数 68

3.11.8 其他尺寸变化 68

3.11.9 尺寸稳定性 69

3.12 力学性能 69

3.12.1 拉伸性能 70

3.12.2 撕裂强度 72

3.12.3 冲击强度和爆破强度 72

3.12.4 其他力学性能 73

3.13.1 扩散系数 74

3.13 阻隔性能 74

3.13.3 渗透系数 75

3.14 表面与粘接 75

3.14.1 表面张力 75

3.13.2 溶解度参数 75

3.14.2 润湿性 76

3.14.3 黏附强度 76

3.14.4 内聚强度 76

3.14.5 黏着性 76

3.14.6 摩擦性 77

3.14.7 热封性 77

3.15 光学特性 78

3.15.1 光泽 78

3.16 电性能 79

3.15.2 雾度 79

3.15.3 透明性和不透明性 79

3.17 用红外光谱鉴定塑料 80

参考文献 82

习题 82

第4章 用于包装材料的主要塑料品种 85

4.1 支化聚乙烯 85

4.1.1 低密度聚乙烯 86

（LDPE） 86

4.1.2 乙烯-乙酸乙烯其聚物（EVA） 88

4.1.3 烯-丙烯酸共聚物（EAA） 89

4.1.4 离聚物 90

4.2 线型聚乙烯 91

（HDPE） 92

4.2.1 高密度聚乙烯 92

4.2.2 线型低密度聚乙烯（LLDPE） 93

4.2.3 茂金属聚乙烯 94

（mPE） 94

4.2.4 聚乙烯家族的性能变化 97

4.3 聚丙烯（PP） 98

4.3.1 均聚聚丙烯 98

4.3.2 无规共聚聚 100

丙烯 100

4.4 聚氯乙烯（PVC） 100

4.5 聚偏二氯乙烯共聚物（PVDC） 103

4.6 聚苯乙烯（PS） 104

4.7.1 聚乙烯醇 105

4.7 聚乙烯醇（PVOH）和乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH） 105

4.7.2 乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH） 106

4.8 尼龙 108

4.9 聚酯 110

4.9.1 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 110

4.9.2 乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯及其他 112

4.9.3 聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN） 113

4.10 聚碳酸酯（PC） 114

4.11 含氟聚合物 115

4.12 苯乙烯-丁二烯共聚物 116

4.13 丙烯腈共聚物 117

4.14 液晶聚合物 118

4.15 导电聚合物 119

4.16 热塑性弹性体 120

4.17 热固性塑料 121

4.18 赛璐玢和纤维素塑料 123

4.18.1 赛璐玢 124

4.18.2 纤维素塑料 125

4.19 聚合物共混物 126

参考文献 128

习题 128

第5章 添加剂与复合 130

5.1 引言 130

5.2 复合 131

5.3 抗氧剂 132

5.4 热稳定剂 135

5.5 紫外光稳定剂 136

5.6 表面修饰剂 138

5.6.1 抗粘连剂 138

5.6.2 爽滑剂 139

5.6.3 防滑剂 140

5.6.4 润滑剂 140

5.6.5 脱模剂 140

5.7 着色剂 140

5.7.1 染料 141

5.7.2 有机颜料 141

5.7.3 无机颜料 142

5.7.4 特殊颜料 142

5.7.5 着色剂与FDA（食品与药物管理局） 143

5.9 成核剂 144

5.8 防雾剂 144

5.10 抗静电剂 145

5.11 增塑剂 147

5.12 抗氧剂、干燥剂、清香剂 148

5.13 填充剂和增强剂 150

5.14 抗菌剂或抗微生物剂 151

5.15 其他添加剂 151

习题 152

第6章 黏合、胶黏剂和 153

热封 153

6.1 黏合 153

6.2 胶黏剂 154

6.3 胶黏剂和内聚粘接强度 155

6.3.1 附着粘接强度 156

6.3.2 内聚粘接强度 160

6.4 胶黏剂类型 160

6.4.1 反应型胶黏剂 161

6.4.2 热熔型胶黏剂 161

6.4.3 溶剂型胶黏剂 162

6.4.4 水溶性胶黏剂 162

6.4.5 压敏性和再湿性胶黏剂 163

6.4.6 冷封胶黏剂 164

6.5 胶黏剂的应用 164

6.6 胶黏剂术语 166

6.7 胶黏剂助剂 167

6.8 热封 167

6.8.1 封合方法 168

6.8.2 多层韧性材料中的热传导 173

6.8.3 热黏性 174

6.8.4 热封钳 174

6.8.5 热封的失效模式 175

6.8.6 柔性包装材料封合的评价 176

参考文献 177

习题 177

第7章 挤出，薄膜和 178

片材 178

7.1 挤出和挤出机 178

7.1.1 料斗和进料口 179

7.1.2 加料段 180

7.1.3 压缩段 181

7.1.5 混合设备 182

7.1.4 计量段 182

7.1.6 挤出机的螺杆设计以及尺寸 183

7.1.7 口模 183

7.1.8 熔体滤网 184

7.1.9 驱动机构和螺杆转速 184

7.1.10 特殊的设计 184

7.1.11 挤出温度 185

7.1.12 挤出压力 186

7.2 流延薄膜和片材 186

7.2.1 冷浇铸或骤冷辊流延法 187

7.2.2 组合辊和压延成型法 187

7.2.3 骤冷水槽或水浴法 188

7.2.4 夹紧辊和卷绕 188

7.2.5 寸控制 188

7.2.6 取向 189

7.2.7 流延膜口模 190

7.3 吹塑薄膜 191

7.3.1 吹塑薄膜挤出 193

7.3.2 吹塑薄膜口模 194

7.3.3 风环冷却和泡管内冷却（IBC） 196

7.3.4 夹膜框 197

7.3.5 夹持辊 198

7.3.6 切割和卷绕 199

7.3.7 双泡工艺 200

7.4 拉伸和收缩包装带 200

7.4.1 拉伸包装带 201

7.4.2 收缩包装带 201

7.5 薄膜和片材共挤出 202

7.6 表面处理 205

7.7 薄膜的屈服率 206

7.8 薄膜的测试和评价 206

参考文献 207

习题 207

第8章 复合、层合和 209

涂层 209

8.1 挤出涂覆和层合 209

8.2 热熔层合或涂覆 212

8.3 粘接层合 212

8.4 热层合 214

8.5 金属化薄膜 215

8.6 氧化硅薄膜 216

8.8 多层结构的构筑 217

8.7 其他无机阻隔涂料 217

参考文献 218

习题 218

第9章 软包装 220

9.1 软包装的特征 220

9.2 盒的类型 221

9.2.1 枕形盒 221

9.2.2 三边密封盒 222

9.2.3 四边密封盒 222

9.2.4 直立盒子 222

9.3 盒子的成型 223

9.5 蒸煮袋 225

9.4 大型包装袋和重包装袋 225

9.6 盒中袋 226

参考文献 227

习题 227

第10章 热成型 228

10.1 简介 228

10.2 片材加热 228

10.2.1 温度选择 228

10.2.2 辐射加热 229

10.3 片材成型 231

10.3.1 基本方法 231

10.3.2 片材的变形 233

10.3.3 其他的热成型工艺 234

10.4 片材的修边 239

10.3.4 热成型方法的选择 239

10.5 制品和模具设计 240

10.5.1 样模 241

10.5.2 生产模具 244

10.6 热成型-装填-热封系统 244

参考文献 244

习题 245

第11章 注射模塑、密封件、旋转模塑、压缩模塑和软管 246

11.1 注射模塑 246

11.1.1 注射成型机 246

11.1.2 注射模具 247

系统 247

11.1.3 聚合物流动 248

11.1.4 制品脱模 250

11.1.5 热流道模具 251

11.1.6 排气系统 251

11.1.7 注射模塑的应用 251

11.2 密封件 252

11.2.1 摩擦式密 252

封件 252

11.2.2 搭扣式密 253

封件 253

11.2.3 螺旋式密 253

封件 253

封罩 255

11.3 旋转模塑 255

11.2.5 封盖配件和 255

11.2.4 特殊密封件 255

11.4 压缩模塑 256

11.5 塑料软管 257

参考文献 258

习题 258

第12章 吹塑模塑与塑 259

料瓶 259

12.1 吹塑模塑 259

12.2 挤出吹塑模塑 260

12.2.1 基本的挤出吹塑模塑过程 260

12.2.2 型坯尺寸 261

12.2.3 挤出吹塑模塑的改进 262

12.2.4 容器设计 263

12.2.5 口模的形状调整 264

12.2.6 型坯挤出的程序控制 265

12.3 注射吹塑模塑 265

12.4 拉伸吹塑模塑 268

12.5 共挤瓶 270

12.6 共注射吹塑模 271

塑瓶 271

12.7 发泡吹塑模塑 273

12.8 吹塑模具 274

12.9 模内标记 275

12.10 无菌吹塑模塑 276

12.11 塑料瓶的修饰 276

12.11.1 热定型 276

12.12.1 火焰处理 277

12.12 表面处理 277

12.11.3 瓶口结晶 277

12.11.2 真空板 277

12.12.2 涂覆 278

12.12.3 氟化处理 278

12.12.4 磺化处理 279

12.13 塑料瓶的尺寸和公差 279

参考文献 280

习题 280

第13章 泡沫材料，缓冲材料和配送包装 282

13.1 泡沫材料 282

13.1.1 聚苯乙烯泡沫塑料 283

13.1.2 聚烯烃泡沫塑料 285

13.1.3 聚氨酯泡沫塑料和现场发泡方法 286

13.2 非泡沫塑料缓冲系统 287

13.1.4 淀粉基泡沫塑料 287

13.3 缓冲作用 288

13.4 泡沫材料的隔 290

热性 290

13.5 塑料托盘 291

13.6 塑料鼓式容器及其他运输容器 292

13.7 抗静电包装 293

参考文献 294

习题 294

第14章 塑料包装系统中的传质问题：吸收、扩散、渗透和保存期 295

14.1 绪论 295

14.2 相互作用的物理和化学基础 295

14.3 相互作用的类型 297

14.3.1 渗透 298

14.3.2 迁移 298

14.3.3 吸收 299

14.4 热力学平衡 300

14.4.1 气相化学 301

活度 301

14.4.2 溶解性 301

14.4.3 分配系数 303

14.5 扩散 303

14.6 单张片材中的稳态扩散：渗透性 304

14.7.2 渗透物分子的化学结构 310

14.7.1 聚合物的化学结构 310

因素 310

14.7 影响渗透性的 310

14.7.3 温度的影响 313

14.7.4 湿度的影响 316

14.7.5 聚合物的物理结构 317

14.7.6 渗透物浓度的影响 319

14.8 渗透性的实验 319

测定 319

14.9 多层结构 321

14.10 渗透公式的应用 323

14.11 保存期的估计 324

参考文献 331

习题 331

15.2 美国联邦食品、药物、化妆品法典 335

15.1 概述 335

第15章 美国有关塑料包装的条例 335

15.3 医用包装条例 336

15.3.1 药品包装 336

15.3.2 医疗器械 337

包装 337

15.4 食品包装条例 338

15.4.1 食品添加剂的定义 338

15.4.2 允许迁移量 340

15.4.3 条例阈值 341

15.4.4 食品加工设备和家用器皿的豁免 343

15.4.5 使用条件的 343

确定 343

15.4.7 食品添加合格证（GRAS）及准用添加剂 344

包装 344

15.4.6 多层食品 344

15.4.8 用于食品包装的回收塑料 345

15.4.9 生产厂家和消费者在遵从FDA条例中的作用 347

15.5 化妆品包装管理 348

条例 348

15.6 州法律及条例 348

15.6.1 可降解饮料桶 348

15.6.2 “典型毒物”立法 349

15.6.3 塑料瓶上的树脂代号 350

15.6.4 回收率／回收料量 351

15.7 潜在问题 353

习题 354

16.2 固体垃圾问题 355

第16章 环境问题 355

16.1 概述 355

16.3 降低来源和重复使用 360

16.4 塑料包装的回收 360

16.4.1 回收包装材料的收集 362

16.4.2 塑料包装的回收率 363

16.4.3 塑料收集后的处理 365

16.4.4 原料回收 367

16.5 PET的回收 368

16.6 HDPE的回收 370

16.7 LDPE的回收 371

16.8 PS、PP及PVC的 372

回收 372

16.9 混杂塑料的回收 373

16.10 可生物降解塑料 374

16.10.1 聚酯类 375

16.10.2 淀粉基塑料 375

16.10.3 乳酸塑料 376

16.10.4 其他可生物降解塑料 376

16.11 其他环保问题 377

16.11.1 资源耗尽与能源效率 377

16.11.2 污染 377

16.11.3 气候变化 378

16.11.4 使用寿命的评估 379

参考文献 380

习题 381