塑料食品包装QS审查员培训讲义第八章食品用工具.ppt
第八章 食品用工具,主讲：刘山生国家塑料制品质量监督检验中心（北京）全国塑料制品标准化技术委员会(TC48)北京海淀区阜成路11号，100037电话：传真：E-mail:http:/2006年9月27日 济南,产品介绍产品生产工艺必备生产设备原辅材料的要求必备出厂检验设备发证检验审核要点考试大纲和练习题,主要内容,产品介绍,本章由三类产品组成，将一一介绍：密胺塑料餐具塑料菜板一次性塑料餐饮具（包括饭盒、碗、盘、碟、杯等）,一、密胺塑料餐具,一 产品介绍 密胺塑料餐具是以三聚氰胺-甲醛树脂为基料(70%)，以-纤维素为填料的密胺模塑粉为原料，经模压成型制得的餐具。密胺塑料餐具又称仿瓷餐具。产品特点：轻巧、美观、能耐低温（可以直接放入冰箱）、耐煮（可以沸水蒸、煮）、耐污染、不易跌碎等性能产品用途：被广泛用于快餐业、职工食堂及儿童饮食业等领域。,图片例子,产品缺点：密胺餐具尽管采用了印花纸加罩光树脂的三重成型法，餐具的外观接近高级瓷器水平，但由于国内外的消费习惯不同，国内密胺餐具往往需在冷热循环的环境里反复使用，产品容易发生开裂等问题。需要进一步研究、开发耐高温、具有高级质感的材料，降低制品成本，朝大众化轻便型餐具发展。,一、产品介绍,产品执行标准,行业状况:据调查统计，在国内市场，共有年产量1000吨以上的密胺制品生产企业50多家，年产量500吨以上企业120多家，国内密胺塑料总需求量每年在14万吨以上，并有继续增加的趋势，原料市场缺口较大。由于密胺粉的价格较高，故有些制造商为追求利润，直接以脲醛类的模塑粉代替密胺类原料来生产餐具；或用脲醛类模塑粉作为原料制造餐具后，再在餐具的外表面涂上一层密胺粉。用脲醛树脂制造的餐具，其化学成分析出到食物中对人体是有害的，需要予以制止。但脲醛树脂制造的餐具注入80以上热水后可以闻到一股尿味，是一种较为简单的鉴别方法。,二 产品生产工艺,(一)生产工艺1 基本生产工艺流程 密胺塑料餐具的成型工艺流程可以如下框图表示：称量预压(可以没有)预热加料 闭模 排气 保压固化 脱模冷却 印刷 检验 成品,模压成型是高分子材料成型加工技术中历史最悠久、最重要的方法之一，广泛应用于热固性塑料的成型加工，通常又称为压缩模塑。密胺塑料餐具是一种热固性塑料制品，以模压成型方式生产。模压成型设备一般由压机和模具组成：压机加压方式：机械式、液压式，液压式为主；压机施压方向：上压式压机和下压式压机。模具：阴模和阳模，分别固定在压机的上、下压板上，靠油缸活塞的运动来启闭阴模与阳模。,二 产品生产工艺,模压成型的模具有三种类型即溢式模具、不溢式和半溢式模具。溢式模具：结构简单，制造成本低，压制过程中多余物料可以溢出，因此闭模速度不能太慢，适用于扁平盘状或蝶状制品；不溢式模具：结构较为复杂、制造成本高，要求阴模与阳模两部分闭合十分准确，压制时对操作技术要求高，必须用重量法加料，不易排气，因物料不能从模腔中溢出，全部模压压力作用于物料上，可得高密度制品；半溢式模具：其结构介于上述两者之间，其制造成本与操作要求均比不溢式模具为低，压制时物料可以溢出但受到一定的限制，可以压制一些形状较复杂的制品。,二 产品生产工艺,生产工艺过程：物料计量：有质量法和容量法两种，质量法较准确，多用于压制有准确尺寸要求的制品。预压：在室温下将松散的粉状或纤维状热固性模塑料压成一定质量、形状的型坯，以实现模压时快速加料、传热快、缩短预热保压时间的功效。(小制品可以没有)预热：在模压前进行，具有预热和干燥双重作用，提高料温便于成型，同时又除去了水分和其他挥发物，减少排气量。三聚氰胺-甲醛树脂的预热温度一般为60100，预热时间约60s。,二 产品生产工艺,嵌件安放：模压带嵌件的制品时需要提前将嵌件安放在模腔内的相应位置。(无嵌件产品没有)加料：将已预热的模塑料加入模具内，其关键是准确均匀。当加粉料时应按物料在模具型腔内的流动情况和各部位所需用量的大致情况合理堆放。闭模：加料完毕后闭合模具，闭合时应先快后慢即阳模未触及物料时快速闭模，而在触及物料后降低闭模速度，有利于模中空气顺利排出。,二 产品生产工艺,排气：闭模后物料受热软化、熔融并开始交联缩聚反应，反应的副产物有水和低分子物，需要排除这些气体。排气不但能缩短硬化时间，更可以避免制品内部出现分成和气泡。排气时应卸压使模具松开少许时间，排气过早达不到排气目的，过迟则因物料表面已固化气体排不出。排气的时间与次数应根据具体情况而确定。保压固化：排气后慢速升高模压压力，并在一定的温度、压力下保持一段时间，使热固性树脂的缩聚反应进行到所需要的程度。保压固化时间取决于制品的厚度、类型及模压压力、温度等，过长、过短都对制品性能不利。,二 产品生产工艺,脱模冷却：热固性塑料是经交联反应而固化的，故一般固化完毕即可趁热脱模、冷却，以缩短成型周期。对形状复杂、较薄的制品宜放在模型相仿的型面上加压冷却，以防止翘曲，有些还需要放在烘箱中慢冷，以减少因冷热不均产生的内应力。更先进的设备 柱塞式挤出注射、模压成型 物料从料斗直接进入柱塞挤出机，熔融后被注射进入模具内，然后再进行模压成型。,二 产品生产工艺,高频预热机,密胺塑料餐具成型机,因此，蜜胺餐具厂的必备生产设备有：称量设备 高频预热机 模压成型机 模具,必备生产设备,2、关键控制环节 关键控制环节有：原料采购、模具光洁度、温度、压力和固化时间。（1）原料 密胺塑料餐具的模压成型是一个物理与化学变化过程，从成型过程描述可知，原料质量与重量对制品质量有重要影响。密胺原料主要由三聚氰胺和甲醛在一定条件下进行缩聚反应，然后加入纸浆、颜料等助剂经混合、反应、干燥、粉碎和球磨而成。通常原料中三聚氰胺-甲醛树脂的含量在70%左右，且球磨要充分、彻底。,二 产品生产工艺,如果原材料中树脂含量不够，或者原料球磨的程度不够，原材料比较粗糙，原料添加量不足，生产出来的餐具结构将比较疏松或存在明显缺陷，日常生活中的酱油、醋等容易渗入缺陷内，不易去除，餐具外观出现脏污。但是，目前模塑粉一般由原料企业配制，而由于一般企业缺少必要的检测手段，无法有效控制原材料的质量。因此下一步需要研究模塑粉生产企业是否应该纳入生产许可证管理。小批试用、产品检测,二.产品生产工艺,(2)模具光洁度 压制产品的表面光洁度除依赖原料配方的合理性外，模具本身的光洁度是重要因素，因此应对采购或制造模具的光洁度进行严格的试模验收。(3)压制温度、压力与固化时间 三聚氰胺-甲醛树脂交联固化是一个物理与化学变化过程，因此需要保证一定的反应条件，如温度、压力、时间等。保压固化时间取决于制品的厚度、类型及模压压力、温度等。时间过长则生产周期长；过短则未反应完全，制品容易变形，甲醛含量增加。,二 产品生产工艺,三 必备的出厂检验设备 实施生产许可证管理的产品检验项目的设置，以产品的卫生、安全指标为主，也充分考虑了影响产品的性能要求，各种产品必备的出厂检验设备见表1，检验设备应满足标准规定的精度要求。为了有效控制制品中甲醛的含量，必备设备中增加了分光光度计。,四 发证检验 抽样方法 从生产企业的成品仓库内，随机抽取主导产品的一种规格进行发证检验。同一原料、同一工艺的产品为一个批次。1抽样方法 密胺塑料餐具的抽样基数不少于150只，每批不超过1万只，从同一批次产品抽取60只作为样品。将抽取的样品平均分成2份，1份送指定的检验机构，1份留企业备查。,发证检验项目 实施生产许可证管理的产品发证检验项目的设置，以产品的安全质量指标为主，也充分考虑了使用性能的要求；关键控制检验项目的设置则主要是控制安全卫生指标及个别直接影响使用功能的技术指标，各种产品的发证检验、关键控制检验项目见表 2。,二、塑料菜板,一 产品介绍 20世纪80年代前，木板或树墩制作。在90年代后开始采用塑料来制作菜板。因为塑料菜板造型美观、结构新颖、使用方便、实用性强、成本低廉、工艺简单，得到迅速应用。开始，塑料菜板是以聚乙烯为原料经过注射或压制成型的，但现在也发现有以聚丙烯、聚氯乙烯等其它塑料原料加工生产的塑料菜板。塑料菜板的产品标准QB/T 1870所规范的产品是以聚乙烯为原料，经注射或压制成型的产品。缺点：无自洁功能，使用不当容易发霉。,塑料菜板,图片例子,PVC菜板：考虑到聚氯乙烯材料加工中需要添加大量助剂，用作菜板可能把较多的有害物质带入食物，因此不列入发证范围，且应予以禁止生产，以保障人民的身体健康。抽查结果 PP菜板：由于普通PP硬度高、较脆，容易产生碎屑混入食品中。因此应控制使用的原料、产品的硬度指标。,产品标准,二 产品生产工艺,1基本生产工艺流程混料 加料 挤出注射 成品 压制成型 检验,塑料菜板的成型一般有注射成型和压制成型两种方式，压制成型工艺与密胺塑料餐具类似，不再赘述，仅对注射成型的工艺情况作一简单介绍。注射成型又称注塑，是高分子材料成型加工中一种重要方法，不但成型周期短、生产效率高，且能一次成型外形复杂、尺寸精确的制品，成型适应性强，制品种类繁多。塑料的注射成型是将粒料或粉料加入注射机的料筒，在料筒加热及螺杆转动的剪切作用下熔化为熔融状态的熔体，然后在注射机移动螺杆快速、连续的压力下，使塑料熔体从喷嘴中以很高压力和速度注入到闭合的模具中，充满模腔的熔体在保压压力下冷却定型成为制品，最后开模取出产品。,二 产品生产工艺,立卧式注塑机,注射成型的主要设备是注射机和模具。注射机：一般由料斗、螺筒、可移动螺杆、喷嘴、锁模装置组成；模具：模具主要由流道、浇口、冷料井、导向部件、冷却加热系统、排气系统组成。一般分为定模和动模，分别安装在固定模板和移动模板上，通过移动模板的移动实现模具的开闭。熔融物料在模具内实现热交换，冷却并定型为制品。,二 产品生产工艺,注塑过程整个物料流可以分为塑化、注射、保压、冷却、开模顶出制品五个工序。注射过程以合模与锁紧为起始，随后注射装置前移使喷嘴与浇口贴合，螺杆开始运转使物料塑化并输送到喷嘴前，随着熔体增多，其压力升高、螺杆后移，当达到一次注射量后螺杆迅速前移推动物料通过喷嘴、浇口进入模具，赶出模具中的空气。当模腔中充满物料后，螺杆继续对浇口施加注射压力，以弥补物料因冷却产生的体积收缩。熔体注入模腔后，由于模具的低温冷却作用，熔体冷却、冻结成为模腔形状的制品。,二 产品生产工艺,2、关键工艺环节（1）原料配方 塑料菜板一般由树脂、颜料、少量填充剂和改性剂混合后加工而成，应严格控制原料牌号、配料比例，以保证制品质量。PP料应使用硬度较低的共聚原料。（2）控制加工工艺 挤出注塑主要工艺参数主要是控制螺杆各区温度和模头温度。温度太低，原料不能充分塑化，容易造成产品粗糙不均，色泽不均一；温度太高，原料容易发生分解，造成产品的性能下降。,二 产品生产工艺,（3）注射压力、保压压力与时间 在注射、保压工序，注射压力、保压压力、保压时间对制品质量影响最大，是主要控制参数。注射压力太低，熔体流动速率慢而不能很好充模，不能获得设计的产品外形；压力过高，不但浪费能源，更有可能损坏锁模装置；保压压力与时间不足，熔体冷却产生的收缩不能得到有效补充，制品密实度不够，甚至出现外观缺陷；保压时间过长，延长了生产周期，生产效率下降。所以应根据制品形状、大小、壁厚等情况制定适宜的注射压力、保压压力与时间，即满足制品性能要求，又可节约能源、提高生产效率。,二 产品生产工艺,（4）模具温度的控制 物料充满模腔后即开始冷却过程，在冷却阶段，模具温度直接影响冷却速度。温度太高，冷却速度慢，影响生产效率；温度太低，冷却速度快、生产效率高，但产品中易留存残余应力，制品容易发生变形、翘曲。应根据物料性质、制品形状、壁厚等制定适宜的工艺参数，使产品达到最佳性能要求。应通过工艺确认获得最佳加工工艺温度。一般地，企业经过大量实践都有一套较成熟的工艺，关键在于工艺的执行。,三 原辅材料的要求 聚乙烯树脂 聚乙烯是一种蜡状固体，软化点80130，具有良好的化学稳定性，其机械性能与它的分子量、链的支化度有关。聚乙烯具有很好的韧性和较高的弹性，易于热封，还具有优异的耐寒性和对水蒸气的阻隔性，但对气体、香料和油脂的阻隔性很低。随着密度的增加，对气体、香料和油脂的阻隔性会有所增加，结晶度升高，而透明度、韧性、冲击强度降低。聚乙烯的加工温度通常在150210之间，但在涂敷、表面氧化处理时可以短时间承受较高温度。用于制造食品用器具的树脂应符合GB 9687-1988食品包装用聚乙烯树脂卫生标准的标准要求。,（三）聚丙烯树脂 从聚合方式划分可以分为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯，一般器具注射用聚丙烯是均聚聚丙烯，熔点160170，其化学相容性与HDPE类似。聚丙烯在常温下可以被芳香烃和氯代烃溶胀，在高温下可以被溶解。聚丙烯易于氧化，一般制品需要添加抗氧剂。用于制造食品用器具的聚丙烯原料应符合GB 9688-1988食品包装用聚丙烯树脂卫生标准的标准要求,四 必备的出厂检验设备 产品检验项目的设置，以产品的卫生、安全指标为主，也充分考虑了影响产品的性能要求，菜板的必备的出厂检验设备见表1，检验设备应满足标准规定的精度要求。,五 发证检验 抽样方法 从生产企业的成品仓库内，随机抽取主导产品的一种规格进行发证检验。同一原料、同一工艺的产品为一个批次。2塑料菜板抽样方法 塑料菜板的抽样基数不少于90块，每批不超过5万块，抽样数量为40块。将所抽样品分为两份，1份用于检验，1份留企业备查。,发证检验项目 产品发证检验项目的设置，以产品的安全卫生指标为主，也充分考虑了使用性能的要求；而关键控制检验项目的设置则主要是控制安全卫生指标及个别直接影响使用功能的技术指标，各种产品的发证检验、关键控制检验项目见表2。,三、一次性塑料餐具,一 产品介绍 一次性塑料餐饮具是以塑料片材经吸塑成型或冲压成型而得，主要有聚丙烯类、聚苯乙烯类等。多次使用重复使用餐具也未包含其中。本次发证产品范围中工器具(刀、叉、箸、人力榨汁机等)暂未列入。,一次性塑料餐具,图片例子,一 产品介绍 一次性餐饮具是塑料餐饮具中一大类产品，目前全国市场用量巨大，总的年需求量在200亿只以上。市场上存在的产品类型有聚丙烯类、聚苯乙烯类、纸板类、纸浆模塑类、植物纤维类、淀粉模塑类等。这类产品的生产企业大多规模较小、数量众多，其中还有许多不为人知的地下黑工厂。产品主要用于快餐业、餐厅打包、铁路旅客餐饮等领域。,一 产品介绍 在1999年以前，一次性餐饮用具主要是以可发性聚苯乙烯为主要原料经挤出发泡成片材、再经吸塑而成的产品。1999年原国家经贸委6号令禁止一次性发泡塑料餐具生产与使用，使纸板类、纸浆模塑类、植物纤维类、淀粉模塑类等餐饮具的生产得到快速发展。但由于与发泡聚苯乙烯餐具、填充聚丙烯餐具相比成本高，且市场不完善，目前大量的一次性餐饮具是聚丙烯添加无机填料的产品。,一 产品介绍 一次性塑料餐饮具包含聚苯乙烯餐具、聚丙烯餐具、无机填料填充聚丙烯餐具等，主要用于快餐业就餐与送餐、铁路客运送餐、餐厅就餐打包等。在国家发改委40号令的指导目录中，一次性发泡餐具被列为淘汰产品，所以发泡聚苯乙烯餐具不在本次发证范围中。本次细则规定只对非发泡产品实施生产许可证管理。,二 标准问题 对于没有相应产品标准的一次性餐饮具产品，将以其相应的成型品卫生标准为依据，可能涉及的标准包括 GB9687-1988食品包装用聚乙烯成型品卫生标准 GB9688-1988食品包装用聚丙烯成型品卫生标准 GB9689-1988食品包装用聚苯乙烯成型品卫生标准 本次生产许可证管理未列入的产品如可重复使用塑料餐具、调味盒以及一次性使用的塑料刀、叉、勺等，将在审查细则修改或增补时考虑。,三 产品生产工艺,1基本生产工艺流程,片材,预热,吸塑成型,成品,检 验,冲压成型吸塑成型,注：在一次性餐饮用品生产工艺流程中，片材成型非必需工序，可以由片材厂采购。,一次性餐饮具主要以片材为原料，经加热后以吸塑或冲压成型，通过成型机上不同形状的模具加工成各种形状的制品。吸塑成型机只有阴模，加热软化后的片材通过模具内的真空吸力迅速进入模具并与模具贴合而成型；冲压成型机则有阴模和阳模，加热软化后的片材由阳模迅速压入阴模而成型。,三 产品生产工艺,必备生产设备 对从原料加工开始的一次性餐饮具的生产企业除应具备片材生产必备设备外，还必须具备吸塑或冲压成型机、消毒灭菌装置。由于一次性餐饮具在生产包装后，直接被用于接触食品，因此要求生产企业应该具有杀菌装置，要求对产品出厂前进行灭菌。,拉片机,制杯吸塑机组,智能温控吸塑机,2、关键控制环节1）正确选择或生产原料片材 首先，在许可证管理实施后应采购获证企业的片材。其二是应选择合适厚度的片材，厚度太薄的片材成型后，餐具产品壁厚薄、挺度差，其负重性能将不合格，使用中易发生扭转、倾翻。其三是不能采购过量填充无机填料的片材，若企业自身生产片材，更应控制填料的添加量。市场上有些产品其碳酸钙添加量达到70%，导致蒸发残渣指标严重超标，检测结果表明，少部分产品的蒸发残渣高达7000mg/L，超过标准规定230多倍。简单填充、高填充,三 产品生产工艺,（2）预热温度与时间 在吸塑阶段，应注意控制吸塑（冲压）机模具的温度和片材预热箱的温度，过高会使材料分解，产品性能下降；温度过低难以成型，产品容易出现毛糙、色泽不一、外形缺损等缺陷。（3）灭菌（消毒）与包装 一次性餐饮具直接用于食品的包装，因此应进行消毒或灭菌，并对其进行有效包装以防尘、防潮、防霉、防污染。,四原辅材料的要求 聚丙烯树脂 从共聚方式划分可以分为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯，一般器具注射用聚丙烯是均聚聚丙烯，熔点160170，其化学相容性与HDPE类似。聚丙烯在常温下可以被芳香烃和氯代烃溶胀，在高温下可以被溶解。聚丙烯易于氧化，一般制品需要添加抗氧剂。用于制造食品用器具的聚丙烯原料应符合GB 9688-1988食品包装用聚丙烯树脂卫生标准的标准要求。,聚苯乙烯 聚苯乙烯坚硬、透明，有高光泽，耐化学性好，但质脆、对应力敏感，对气体和水蒸气透过性高，用作包装材料时主要用于短期保存的食品。常用于水果、鸡蛋、烘烤食品、糖果的包装以及厨房用调味料的盛放。用于制造食品用工器具的聚苯乙烯原料应符合GB 9689-1988 食品包装用聚苯乙烯成型品卫生标准。,五必备的出厂检验设备 实施生产许可证管理的产品检验项目的设置，以产品的卫生、安全指标为主，也充分考虑了影响产品的性能要求，各种产品必备的出厂检验设备见表1，检验设备应满足标准规定的精度要求。,细则P61 表9中有一个错误，一次性餐饮具必备检验设备中应该没有邵氏硬度计,六发证检验 抽样方法 从生产企业的成品仓库内，随机抽取主导产品的一种规格进行发证检验。同一原料、同一工艺的产品为一个批次。推荐抽取容积较大的产品，便于试验。如果企业同时生产不同原料的产品，则每种原料各抽取1种产品进行发证检验。一次性餐饮用品抽样基数不少于1000个，每批不超过10万个，抽样数量为100个。将所抽样品分为两份，1份用于检验，1份留企业备查。,发证检验项目 实施生产许可证管理的产品发证检验项目的设置，以产品的安全卫生指标为主，也充分考虑了使用性能的要求；而关键控制检验项目的设置则主要是控制安全卫生指标及个别直接影响使用功能的技术指标，各种产品的发证检验、关键控制检验项目见表2。见细则62页,审核要点,1 采购产品与进货验证 审核企业的合格分包方，对实施生产许可证管理的产品，其合格分包方是否都是获证企业。审核进货记录，查看进货是否在合格分包方的名单中。特别需要审核临时紧急采购的控制。查看原料台帐，是否有不适宜的原料进货。,进货检验或验证 是否对采购产品进行了进货检验或验证，特别对于对卫生性能有重要影响的原辅材料如树脂、颜料、填充母料等。采购材料应能够提供原料生产商提供的检验报告，表明产品符合相关卫生标准的要求；如果供货方不能提供相关证明文件，企业应对最关键的指标实施进货检验控制。,审核要点,2 生产设备与设施审核 企业是否按要求配备了应有的生产设备，设备运转是否完好、清洁卫生。特别关注消毒装置。生产设施运行是否良好。3 过程控制审核 审核相关工艺文件是否能够保证持续生产合格产品。审核现场工艺执行情况，生产线运行的工艺是否与工艺文件一致，是否有严重偏离。审核工艺过程监视记录，查看以往生产过程是否执行工艺文件，是否符合工艺文件的规定。,4 检验过程审核 审核检验手段，企业是否配备了必备的检验仪器设备，仪器设备是否经过校准并在有效合格期内，实验室环境条件是否符合标准中对试验环境的有关规定。过程检验审核，审核是否按检验计划要求实施过程检验，检验结果是否符合标准的要求。审核是否按要求定期进行型式试验，型式试验机构是否满足生产许可证管理规定，检验结果是否符合相关产品的标准和许可证管理要求。不合格品控制，审核企业对不合格品的管理要求和执行情况，要求企业不得使用外部回收原料。,5 人员资质核查 技术岗位人员的技术能力；检验人员的技能水平。核查方式：座谈 查阅相关培训记录 现场考核,第九章结束如有错误请批评指正谢 谢！,
