产品包装领域塑料发泡工艺应用探析

产品包装领域塑料发泡工艺应用探析

章韬

秦皇岛耀华玻璃钢股份公司河北省秦皇岛066000

摘要：自改革开放以来，我国的产品包装行业发展迅速。我国是全球包装生产和消耗的大国。塑料包装是包装行业的主力军，其在包装行业中所占比例约为30%。它在工业、农业、国防等领域发挥着非常重要的作用。中国是世界上最大的塑料生产基地。塑料包装行业的包装材料和产品在稳步增长。目前仍在不断出现新的包装技术、工艺、材料、产品等。

关键词：产品包装；塑料发泡工艺；应用

自进入新世纪以来，我国产品包装行业进入到了快速发展阶段，这也使得我国成为全球最大的包装材料生产与消耗大国；塑料包装作为我国产品包装行业最重要的主力军之一，其在产品包装行业中的应用已经超过30%，并且仍在逐年稳步增长，同时随着一些新的产品包装技术、包装工艺的出现，更扩大了塑料包装在产品包装领域的应用；塑料发泡工艺就是具有代表性的新的产品包装工艺之一。为了更好促进塑料发泡工艺在产品包装领域的应用，本文在概述现有塑料发泡工艺种类及优缺点等内容基础上，分析了塑料发泡工艺在产品包装领域的具体应用。

1塑料发泡工艺概述

所谓塑料发泡工艺，就是利用多种方法将塑料“发泡”泡沫形成包装所需的泡沫；泡沫是最主要的塑料发泡工艺产品，但所使用发泡方法不同，所得泡沫的性能、用途也会有所不同。那么，什么又泡沫，泡沫就是以热固性或者热塑性合成树脂为基体，在发泡剂或者其它添加剂作用下，经过“发泡”形成多孔物体，这一孔物体一般具有吸声、绝缘隔热、质量轻等性能和特点；目前，我国常用的泡沫塑料主要有发泡聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚氨酯等；而所使用的发泡方法主要有物理法、化学法和机械法三种。

1.1物理发泡法

所谓物理发泡法，就是利用物理原理完成对泡沫塑料的发泡，具体有以下三种方法：一是将高压惰性气体溶解于泡沫塑料熔体中，然后减压释放气体达到发泡目的形成所需泡沫；二是在泡沫塑料中融入低沸点液体，通过加热使低沸点液体气化而达到发泡目的；三是将空心球加入到发泡塑料中，作为发泡体达到发泡目的。物理法发泡的优点在于操作成本低，发泡塑料在发泡后不会留下残渣，但缺点是设备要求较高，要求能产生较高压力。

1.2化学发泡法

所谓化学发泡法，就是利用混合物中特定成分的化学反应来生成发泡所需气体而达到发泡目的的方法。就化学发泡法的工作原理或者说工作过程，主要包括以下两部分或者说两个过程：首先是将特定化学发泡剂加入到待加热的发泡塑料中，其次是借助于化学发泡剂中各组分之间的化学反应释放惰性气体，借助于气体的分解、释放过程使泡沫塑料膨胀达到发泡目的。当前，使用较多的化学发泡剂有碳酸钠、碳酸氢铵和偶氮二甲酰胺等。

1.3机械发泡法

所谓机械发泡法，就是借助于机械操作达到使原材料发泡目的的方法；比如，通过对树脂溶液、悬浮液或者乳液等原材料进行强烈的机械搅拌，而使空气进入到泡沫塑料中，使之形成均一泡沫体，然后再借助于化学的或者物理的方法使之胶凝、固化，最终形成包装所需的塑料泡沫。为了提高机械发泡法的工作效率，通常会在原材料中加入表面活性剂或者乳化剂等以此来缩短泡沫成型周期。该方法的优点是无需额外发泡剂，缺点是对设备要求较高。

2塑料发泡工艺在产品包装领域的应用

2.1塑料发泡工艺在食品包装领域的应用

塑料发泡工艺在食品包装方面的应用较为广泛，是食品包装领域重要的包装工艺之一，多用于一次性餐具及其包装，具体有方便面碗、一次性汤碗、快餐饭盒、生鲜托盘等。其中，使用最多的是化学发泡法，即将聚苯乙烯树脂加热至熔化，加入丁烷使之发泡，用挤压机拉片、收卷，在潮湿通风环境中养生，最后二次加热吸塑成型。

2.2塑料发泡工艺在缓冲包装领域的应用

缓冲包装的最主要目的是防震，以保证产品在贮藏、堆码、装卸、运输过程中不因为剧烈的摩擦、挤压、震动、跌落和撞击而发生损坏；其中使用最多是依然是泡沫塑料，故在包装过程中需要进行专门的发泡处理，考虑到缓冲包装操作的频繁性和成本，以及健康环保、不留残渣等要求，我们建议更多的使用物理发泡法。

2.3塑料发泡工艺在防潮包装领域的应用

湿度是造成产品变质、降解、腐蚀、破坏使用功能的主要原因之一。各种物品在包装贮藏时均需要特定的湿度环境，譬如，橡胶产品的相对湿度范围是40%～80%、电子设备为20%～70%、光学仪器为20%～40%、弹药为45%～55%。军用产品比如炸药、火药、弹药等材料很容易因受潮而变质，仪器仪表、精密的枪械、电子仪器及芯板等也很容易因受潮而发生腐蚀现象。因此，对湿度有一定要求的产品在储存过程中需使用防潮材料进行包装。防潮的包装是利用具有隔离水蒸气性能的材料来包装产品。防潮包装既能够隔绝外界的水蒸气对产品的影响，又能使产品包装内部的相对湿度达到要求。军用产品一般使用胶棉结构模铸周转箱来防水防潮。胶棉结构模铸材料是以热塑性材料为基体，经微孔发泡工艺而成，具有很好的防水防潮性能，这种材料因具有坚固、轻巧、多功能、易于清洗、性价比高能特点，被广泛应用于军用产品的运输包装中。当防潮的要求较高时，可以在包装的内部加入合适的干燥剂，使其吸收内部残留的潮气。

2.4塑料发泡工艺在防静电包装领域的应用

防静电包装静电放电会带来电击，会引起火灾或可燃性气体的爆炸，会对电子设备及电子元器件造成损害。据统计，美国的电子工业部门因静电释放而损坏的电子元件每年的损失高达数百亿美元，在日本不合格的电子元件中，约45%是由静电释放所造成的。军用产品如火工品、引信、弹药、控制系统的武器装备等均属于容易燃烧和容易爆炸的产品，它们在生产、运输、使用和贮藏的过程中，由于接触、摩擦、碰撞等过程产生静电积累并释放出电，很容易造成武器系统的战。如果军工产品的静电没有消除干净，则静电会吸附灰尘，导致元器件绝缘电阻降低，从而使电子器件的寿命缩短。因此，对静电很敏感的物品，比如电子元件、电起爆器、弹药、火箭弹等，都需要选用防静电或能消除静电的材料进行包装。防静电包装材料有防静电的塑料薄膜、具有缓冲能力的泡沫、注塑成型和挤出成型的防静电的塑料等。防静电聚乙烯袋是电子产品中广泛使用的防静电材料，它可以使电子产品在运输或储存等过程中产生的静电及时释放而避免受到损坏。

2.5塑料发泡工艺在防爆包装领域的应用

针对部分产品具有一定的爆炸性，在包装时需要考虑进行防爆处理，对包装材料提出了防爆性能要求，以免产品在储存、运输等过程中由于剧烈摩擦、冲击或者高温等外部环境变化而发生爆炸；结合当前的塑料发泡工艺技术，可以尝试在胶棉结构模铸包装箱内添加特定的防爆包装材料，制成有减震、隔热性能的防爆包装周转箱，用于相关产品包装。

结论

发泡塑料具有很广泛的用途，但是它在环境中难以降解、燃烧生成有害气体。在如今自然资源缺乏和环境严重污染的情况下，人们已非常重视塑料对环境的危害作用。尽管目前已研制出环境可降解的塑料，但是成本相对较高，限制了可降解塑料的应用。因此，研究者与企业应致力于改进可降解发泡塑料的制造工艺，降低其成本，使可降解发泡塑料可以替代传统发泡塑料用于各个领域。

参考文献：

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