湖南工大包装材料学课后答案

1.包装材料的定义是什么？对于从事包装专业的人员，为什么要学习包装材料？如何学习？

答 ：包装材料是指作包装容器和满足产品包装要求所使用的材料。对于从事包装专业的人员，只有具备丰富的包装材料的理论与知识，才可能创造出新型的产品包装和包装方法，提高包装的科学技术水平。在学习、研究包装材料的过程中，要从材料的组成和结构入手，认识和掌握组成、结构、性能、应用四者之间的关系，才能产生最佳的技术比和经济比。

2.对包装材料的要求有哪些？答:保护性、安全性、加工性、方便性、商品性。

第二章 塑料包装结构

1.名词解释

填料：填料又称填充剂，是塑料中的重要组成部分，它是对合成树脂呈现惰性的补充材料。 增塑剂：又称塑化剂，是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，可以使其柔韧性增强，容易加工。 塑化：塑化指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。

塑料：塑料是以合成树脂为主要成分，添加其他添加剂，经一定的温度，压力、时间等塑制成型或制成薄膜的材料。

2.塑料一般由哪几种成分组成？各组分在塑料中作用是什么？

答：树脂：黏合剂的作用。填充剂：增量、降低成本、改变塑料的硬度、冲击强度等。增塑剂：增强塑料的柔韧性、搞冲击性、弹性等。稳定剂：抑制塑料的降解。固化剂：提高塑料硬度。着色剂：使塑料着色。 3.试从LDPE、LLDPE、HDPE的分子结构特征分析其性能上的差异。

答：LDPE大分子中含有各种式样的长短支链使它不易产生结构致密的晶体；LLDPE分子链上含有许多短小而规整的支链，性能与LDPE相近；HDPE分子中支链很少，且主要呈线形结构，使它分子堆积较密，致使其密度较大。

4.BOPP薄膜与CPP薄膜相比，在性能上有哪些区别？

答：BOPP的厚度较小，抗张强度经CPP大得多，延伸率比CPP要小，透湿度和氧气透过度都比CPP要小。 5.PVC和PVDC都是由相同的元素C、H、Cl构成，而PVC为典型的非晶体塑材，PVDC为结晶塑材，为什么？并分析性能上的差别。

答：由于PVC线性大分子链上氯原子的存在，破坏了结构的对称性，因此其为非晶体塑材；而PVDC分子上不存在这种现象，故为结晶塑材。PVC化学稳定性好，热软化点低，而PVDC耐燃、耐腐蚀 、气密性好，极性强，常温下不溶于一般溶剂且光、热稳定性差，加工困难。 6.常用乙烯共聚物有哪几种？简述其功能、特点及应用。

答：聚乙烯：机械强度、透光性、透湿性、耐溶性均较差，但伸长率、耐冲击性、柔软性均较高，广泛用于包装袋。聚苯乙烯：透光性好、不易燃、燃烧时发出带烟的火焰，主要用于透明包装容器、容器盖、真空镀铝、蒸镀容器等。聚氯乙烯：耐酸耐碱，有较强的机械强度和介电性能，不易降解，广泛用于容器制造、工业塑料包装袋、管道等。聚偏二氯乙烯：密度较大、熔点范围窄、质硬、不易加工，可用于制作复合薄膜、黏合剂、涂料、食品包装膜等。聚乙烯醇：透明度高、黏合强度大、抗老化性、耐执性优良、吸水性强，广泛用于真空包装、充气包装、防气剂之类的升华性物质的包装。 7.试从PA类塑料的分子结构特征分析其主要性能特点。

答：聚酰胺链段中，重复出现的酰胺基团中有一个带极性的基团，这个基团上的氢能与另一个酰胺基团链段上的给电子的羰基（C=O)结合形成相当能力的氢键，使结构晶体化，这样会导致熔点升高，使成品具有良好的韧性、耐油脂和耐溶剂性，机械性能优异。

8.什么叫聚酯？为什么说PET是一种综合性能优良的塑料包装材料？

答：聚酯（PET)即聚对苯二甲酸二乙酯，它是乙二醇与对苯二甲酸二甲酯的缩聚物。聚酯的耐低温性能很好、线膨胀系数小、成型收缩性低、气密性好、具有良好的化学稳定性、耐酸耐碱、机械性能尤其卓越！故称PET是一种综合性能优良的塑料包装材料。

9.排列下列聚合物的性能顺序：PE、增塑PVC、PA66、PC。（a)按抗热能力的强弱排序；（b)按强度的大小排序；（c)按韧性的优良排序

答：（a)PC>PE>PA66>增塑PVC (b)PA66.>PC>增塑PVC>PE (c)PC>PA66>PE>增塑PVC 10.塑料加工的加工方法有哪些？

答：挤出成型、注塑成型、压缩模塑成型、压延成型、传递成型、泡沫塑料的成型、热成型、中空吹塑成型、拉幅薄膜成型。

11.热收缩薄膜受热时为什么会产生很大的收缩？经拉伸后的塑料薄膜是否都可以作热收缩薄膜？为什么？

答：热收缩膜在受热状态下，原分子之间不规则的排列发生了变化，在红外线等的辐射下，塑料分子重新紧密排列，从而使原有面积大大缩小。并不是所有的经拉伸后的塑料薄膜都可以作热收缩膜，原因略。 12.根据结构，下述聚合物中哪些具有最大的结晶倾向？（1）聚乙烯PE （2）聚丙烯PP （3）聚氯乙烯PVC （4）聚苯乙烯PS 答：(1),(2)

12生物降解型塑料的降解机理是什么？目前有哪些常用的生物降解型塑料？

答：降解机理：在微生物的作用下，或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下，其化学结构发生变化，致使分子量下降及性能变化。目前常见的生物降解型塑料有PCL,PLA,PGA等。

第三章 纸和纸板包装材料

1名词解释

打浆：打浆是把混和在水中的纤维束疏散成单纤维，使纤维横向切断到适当长度，纵向摩擦分裂，两端帚化发毛，增加其表面接触面积，提高交织能力 抗张强度：是指纸样单位横截面上所受的抗张力。 纸张：凡定量在150~200g/㎡以下的纸被称为纸张。

白度：是指白色或接近白色的纸或纸板的表面对蓝光的反射率，以相当于蓝光照射氧化镁标准版表面的反射百分率表示。

2纸包装材料有哪些特点？我国所采用的造纸的植物纤维主要有哪几类？ 答：a、机械强度较好、优良的加工成型性能；

b、优异的复合性能（加工纸与纸板种类多，性能全面） c、印刷适应型（易于吸收油墨，印刷装璜及粘结加工）； d、卫生性好（造纸高温工艺过程）、环保型（降解性）； e、质轻，运输成本低廉；

f、纸的原料广泛，纸包装容器可以回收重复使用，价格低廉。 植物纤维原料分类： 1木材：

针叶木：如云杉、冷杉、红松、马尾松等，阔叶木：如杨木、桦木、桉木、枫木等 2非木材：

禾草类：稻麦草、芦苇、甘蔗渣、竹类等 韧皮纤维：如亚麻、红麻、桑皮等 种毛纤维：棉纤维、棉短绒等 3废纸（二次纤维）

3印刷包装用纸具有什么结构特点？结构对性能有哪些影响？

答：具有多相复杂的结构要素成分；结构要素在三个相互垂直的方向上分布的各向异性；多毛细孔胶 体；结构要素之间存在结合力；具有两面性。这些性质使纸张具有较高的强度、耐折度、耐破度，多毛细孔特征使纸张吸收油墨性能加强，易于印刷。

4.印刷包装用纸的机械强度包括哪些？影响各种强度的主要因素有哪些？

答：这些机械强度及影响因素主要有：抗张强度与拉伸率（纸浆类型、纵横方向）耐折度（纵横方向、纸张材料、纸张的挠曲性能）耐破度（纸张的抗张力和伸长率、纤维长度、纤维间的结合力、纸张含力量、

施胶情况）撕裂度（纸张的紧度、干燥条件、纸浆类型、空气湿度）耐磨强度（纸浆类型、原始纤维打浆度、空气湿度）冲击强度（纤维间的结合力、伸长率、纸张含水量）纸张的湿强度（化学浆含量）纸张的塑化（增塑剂含量）

5.决定纸张印刷性能的主要因素是什么？

答：纸张的表面结构和它的微观几何形状、磨木浆、无机填料、吸墨能力、孔隙率和油墨的黏度。 6.瓦楞纸板有哪些类型？各类瓦楞纸板在结构与性能上有什么特点？

答：按其材料的类型，可分为1）A型瓦楞纸板，其具有很好的弹性，高度和瓦楞间距较大，具有良好的减振功能。2）B型瓦楞纸板，有足够的刚性，无减振防护性能。3）C型 瓦楞纸板，具有足够的刚性和良好的减振功能，用来保护各种易碎产品和软的产品。4）E型瓦楞纸板，瓦楞较密，可得到平坦的表面，运输和存放里占用空间小。可用来包装各种日用商品、家用电器等。 7.瓦楞纸板瓦楞的类型有几种？各有什么特点？

答：V型瓦楞平面压缩强度大，缓冲性较差，使用黏合剂少，用纸量小，不易贴合，U型瓦楞富有弹性，缓冲性能好，耐压力强，用胶较多，用纸量大，易贴合。

8.为什么各种组合型的瓦楞纸板越来越广泛地应用于产品包装？

答：瓦楞纸板做成的纸箱运送时是折叠起来运送的，这样使运输工具和库房具有较高的效率；比其他包装材料重量要轻得多；具有减振功能；用其做包装箱时用到的铁钉、金属丝等比其他材料要少得多；可在自动化、高效率的设备上进行生产；可实现自动化包装，既减轻了工作量，又降低了包装成本；具有良好的外观造型，具有良好的印刷性能、可以宣传产品；用瓦楞纸板和各种覆盖物或防潮材料结合起来制造可大大扩展纸板箱的使用范围。

9.影响纸板和纸箱的抗压强度的因素有哪些？ 答：主要有瓦楞的疏密程度、瓦楞形状、空气湿度等

第四章 黏合剂及复合包装材料

1.什么叫黏合剂？黏合剂由哪几种成分组成？黏结胶层的破坏形式有哪几种？黏结胶层厚薄对胶层黏结性能有何影响？

答：黏合剂通常是以具有黏性或弹性体的天然产物或合成高分子化合物为基料，并加入固化剂、填料、增韧剂等添加剂组成的一种混合物。成分组成通常有基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂、促进剂及着色剂等。破坏形式主要有：内聚破坏、黏附破坏、混合破坏。胶层越厚，缺陷越多，胶层薄，利于黏合剂分子定向作用，也能充分发挥黏附力的作用，节约用胶量。

2.简述几种黏合理论的特点，在吸附理论中接触角与表面润湿的关系怎样？并根据黏合理论分析纸材的黏合。

答：特点：吸附理论：分子间存在相互作用力。扩散理论：热塑性高聚物之间自黏或互黏是由于它们的个别链段扩散所致。静电理论：黏合力是由于界面上双电层之间静电力的作用。化学键理论：某些黏合剂与被黏物之前能形成化学键，则结合很牢固。机械结合理论：黏合剂渗透到物体表面的凹凸或孔隙中，固化后就像许多小钩子似的把黏合剂和被黏物连接在一起。1）当θ=0时，表示完全润湿。2）当θ<90度时，表示可以湿润，且越小湿润性越好3）当θ>90度时，表示不易湿润，且越大湿润性越大。4）当θ>180度时，表示完全不湿润。对纸张的分析略

3.合成树脂黏合剂有哪几类？并举例说明其用途。

答：1）乳液型黏合剂，例丙烯酸酯与醋酸乙烯共聚乳液黏合剂可用来聚氯乙烯薄膜与胶合板的黏结。2）聚乙烯醇溶剂型黏合剂，例硝酸纤维素黏合剂可用于纸加工，织物、陶瓷、玻璃等的黏结。3）热熔性黏合剂，例聚酰胺可用来金属材料及皮革材料的黏结。 4.如何选择纸张用黏合剂？

答：纸材为纤维结构，有利于水分的渗透，所以纸材与纸材的黏结常采用分散型的黏合剂；黏结纸基标签常采用压敏型黏合剂；涂层纸材可选择压敏胶或热熔性黏合剂等。 5.如何选择食品包装复合膜用黏合剂？

答：湿法层压一般选用含水型的黏合剂，主要有淀粉、酷朊、聚乙烯醇等；干法层压一般采用压敏型橡胶类黏合剂或热塑性黏合剂，如醋酸乙烯树脂、聚氨酯等；热熔层压一般采用聚异丁烯、聚丁二烯、蜡等；共挤层压不需用黏合剂采用热熔的树脂作为黏合剂。

6.复合薄膜的层压方法有哪几种？各用于什么类型的材料复合？

答：湿法层压：被黏合物至少要有一层是像纸张、织物、玻璃纸等透水性物质；干法层压：主要是纸张、铝箔、塑料薄膜等组合层压的复合方法；热熔层压：主要用于纸板-纸板、铝箔-纸、玻璃纸-玻璃纸、铝箔-玻璃纸的层压；共挤层压：适用于塑料薄膜之间的层压；挤复层压：两个黏合面中必须有一个是塑料薄膜。

第五章 印刷油墨

1什么叫印刷油墨？对油墨有什么要求？

答:印刷油墨主要由有色物质和连结料组成的一种液体或粉末状物质。要求油墨应具有鲜艳的颜色、良好的印刷适性，满意的干燥速度，此外还要具有耐溶性，耐酸，耐碱，耐光，耐热，耐水等性能。 2油墨一般是由哪几种成分组成?各成分起什么作用?

答：油墨是由颜料、连结料、溶剂、增塑剂、干燥剂、辅助剂组成的。作用：颜料在一般的油墨连结料中有较好的分散能力，加入墨中能保持油墨具有很好的流动性。连结料能够将颜料分散于其中，具有良好的流动性，保证油墨在印刷过程中能够均匀地转移。溶剂是能够溶解树脂或油脂的液体。增塑剂能使原先发脆的墨层具有较好的韧性，并使油墨墨层对印刷材料之间有比较好的黏合力。干燥剂可以加速干燥油墨。其他辅助剂可以适当的改善油墨的耐印力，防水性，光泽度等方面。 3油墨用颜料应具有哪些特性？应如何选择油墨用颜料？

答：应具有较高的着色力、耐光力和化学稳定性，有较细的颗粒，在一般的油墨连结料中有较好的分散能力，加入墨中能保持油墨具有很好的流动性；要选择合适的油墨用颜料，就必须对这些颜料的特性有比较详细的了解。加之我们所了解的颜料的指标（颜色指标，最大饱和度，色彩测量数据，物理性质，应用特性，牢度）来选择油墨用颜料。

4印刷油墨的主要性能有哪些?对印刷有哪些影响？

答：印刷油墨的主要性能是凸版印刷油墨，平版印刷油墨，凹版印刷油墨，丝网版印刷油墨。 (1)凸版油墨

凸版油墨包括:铅印书刊油墨、凸版轮转书刊油墨，铅印彩色油墨、铅印塑料油墨、橡皮凸版塑料油墨(即柔性版塑料油墨)、凸版水型油墨、凸版轮转印报油墨等。

铅印书刊油墨主要用于印刷书刊，又则书版油墨，在平台机上印刷书刊时，油墨是有一定黑度的渗透型乾燥油墨，粘性要小些、屈服值要低，以适应匀墨辊少的印刷机。书刊用纸结构较粗糙，但它们有较好的吸油性能，所以采用渗透性乾燥油墨。

铅印彩色油墨常用于铜版彩色印刷，有的叫铜版油墨。印刷时以平压平式较小型印刷机进行，所以压力比较大而平实，且又以印刷网点为主，所以要求油墨的转移性能好，网点内的油墨膜层应均匀一致，油墨的固著要快，压印后油墨膜层不铺开，使印品上的网点有良好的反差对比，印迹一致而丰满。

这类油墨应有比较低的屈服值，具有一定的流动性和粘弹住，油墨一经压印到纸上后，应能立即固著乾燥。因此，油墨的连接料以氧化结膜与溶剂部分渗透固著乾燥为主，这样不但乾燥快，而且油墨的转移性也好。 凸版轮转印报油墨又叫新闻轮转油墨，要适应高速印刷，所以新闻轮转油墨应具有良好的流动性能，粘度比较低，一般他说，印刷速度越快，则要求油墨的流动性越好，粘度也越低。

新闻轮转油墨是典型的渗透乾燥型油墨，几乎是完全依赖于纸张纤维的吸收连接料而乾燥的。

凸版轮转书刊油墨适用于印刷速度在平台机与新闻轮转机之间的书刊轮转机使用。 为适应高速下印刷高质量的纸张，渗透乾燥型或氧化结膜乾燥型已不能适应要求了，容易产生乾性差，附著不良、粉化、蹭脏等，为克服这些弊病，采用热固型油墨，即印刷中，经过200~250℃的高温烘烤，使油墨中的溶液逸去，从而使油墨固著在印刷品上。 (2)平版油墨

平版油墨包括各种胶印油墨、平版印铁油墨、平版光敏印铁油墨、珂罗版油墨、胶印热固型油墨等。