19世紀初期,法國人研製出了罐頭工藝,用來長期貯藏果蔬。經過200多年的改進和發展,罐頭製作工藝愈發純熟,其包裝也從玻璃瓶擴展到金屬罐、軟罐等多種形式。雖然玻璃瓶和金屬罐都具有極好的密封性、阻濕性和保香性,但由於其熱傳導速率慢、空間占用率高等影響生產和運輸效率的缺陷,現在已經逐漸被軟罐包裝所取代。
所謂軟罐包裝,是指采用聚酯、鋁箔、聚烯烴等材料複合而成的多層複合薄膜,用粘合劑將其熱合後切製為一定尺寸的軟質包裝容器,用於肉食、果蔬包裝,一般以蒸煮袋最為典型。常見蒸煮袋製作材料包括PET、鋁箔、BOPA和CPP等,這些材料在力學性能(拉伸強度、剝離強度和耐衝擊性能等)、物理性能(阻濕性、阻氧性和耐寒耐熱性等)方麵各有優劣,因而在生產中會根據內容物的種類和要求,采用兩層、sancenghuoduocengfuhejiegou,yihuodezuijiaxingneng。cileibaozhuangdebiboqierechuandaoxingnengjia,zaiduanshijianneijikedadaomiejunbiaozhun,congerjieyuenengyuan。youyudaizhuangzhanyongkongjianshao、易攜帶,運輸和貯存費用可大大降低,因而深受企業和消費者的喜愛。
然而在實際生產應用中,蒸煮袋同樣存在一定的缺陷,其中“破袋”是(shi)最(zui)為(wei)困(kun)擾(rao)生(sheng)產(chan)商(shang)的(de)問(wen)題(ti)之(zhi)一(yi)。要(yao)深(shen)入(ru)分(fen)析(xi)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)的(de)破(po)袋(dai)原(yuan)因(yin),首(shou)先(xian)需(xu)從(cong)蒸(zheng)煮(zhu)食(shi)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)入(ru)手(shou)。常(chang)規(gui)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)裝(zhuang)食(shi)品(pin)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)以(yi)下(xia)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng):原料驗收→加工處理→裝袋→抽真空→熱熔封口→檢驗→加熱殺菌→冷卻→幹燥包裝,其中破袋現象多出現於加熱殺菌和冷卻環節。
為(wei)防(fang)止(zhi)封(feng)口(kou)汙(wu)染(ran)對(dui)熱(re)封(feng)質(zhi)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang),裝(zhuang)袋(dai)環(huan)節(jie)要(yao)求(qiu)填(tian)充(chong)物(wu)量(liang)低(di)於(yu)袋(dai)體(ti)容(rong)量(liang),且(qie)抽(chou)真(zhen)空(kong)環(huan)節(jie)袋(dai)內(nei)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)絕(jue)對(dui)真(zhen)空(kong)狀(zhuang)態(tai),這(zhe)兩(liang)種(zhong)情(qing)形(xing)將(jiang)會(hui)導(dao)致(zhi)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)內(nei)殘(can)存(cun)一(yi)定(ding)的(de)氣(qi)體(ti)量(liang)。當(dang)真(zhen)空(kong)處(chu)理(li)後(hou)的(de)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)進(jin)行(xing)高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)時(shi),袋(dai)內(nei)容(rong)物(wu)的(de)水(shui)分(fen)蒸(zheng)發(fa)形(xing)成(cheng)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)與(yu)袋(dai)內(nei)殘(can)存(cun)的(de)氣(qi)體(ti)共(gong)同(tong)受(shou)熱(re)膨(peng)脹(zhang)而(er)導(dao)致(zhi)壓(ya)力(li)驟(zhou)升(sheng),當(dang)其(qi)超(chao)過(guo)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)所(suo)能(neng)承(cheng)受(shou)的(de)最(zui)大(da)壓(ya)力(li)時(shi),袋(dai)體(ti)薄(bo)弱(ruo)部(bu)位(wei)會(hui)首(shou)先(xian)發(fa)生(sheng)破(po)裂(lie)。另(ling)外(wai),在(zai)冷(leng)卻(que)環(huan)節(jie),當(dang)冷(leng)卻(que)水(shui)進(jin)入(ru)蒸(zheng)煮(zhu)鍋(guo)瞬(shun)間(jian),袋(dai)外(wai)壓(ya)力(li)驟(zhou)降(jiang),但(dan)由(you)於(yu)袋(dai)內(nei)容(rong)物(wu)不(bu)可(ke)能(neng)同(tong)步(bu)冷(leng)卻(que)而(er)導(dao)致(zhi)內(nei)外(wai)壓(ya)力(li)相(xiang)差(cha)數(shu)倍(bei),必(bi)然(ran)引(yin)起(qi)破(po)袋(dai)事(shi)故(gu)。
muqian,yejieyibancaiyongfanyadefangfalaikongzhizhengzhudaidepodailv,jishajunhelengquehuanjieliyongyasuokongqixiangguoneijiaya,laipinghengdaineiyali,jianshaopodaidejilv。danzhejinshiconggongyiliuchengshangdedaodejiejuebanfa,ruozhengzhudaibenshencunzaizhiliangwenti,nameshangshufangfajiuxiandeshebenzhumo,shiquleshijiyiyi。
在多次試驗後,可發現蒸煮袋的破袋多發於以下幾個部位:熱封封邊處破裂;熱封邊內側破裂;由於熱封層與外層脫層導致熱封邊內側內層破裂。
1、熱(re)封(feng)封(feng)邊(bian)處(chu)破(po)裂(lie)。目(mu)前(qian)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)三(san)邊(bian)封(feng)製(zhi)成(cheng)平(ping)袋(dai)或(huo)自(zi)立(li)袋(dai)的(de)形(xing)式(shi),由(you)食(shi)品(pin)企(qi)業(ye)灌(guan)裝(zhuang)後(hou)進(jin)行(xing)最(zui)後(hou)一(yi)邊(bian)的(de)封(feng)合(he),因(yin)此(ci)在(zai)分(fen)析(xi)熱(re)封(feng)邊(bian)破(po)裂(lie)的(de)原(yuan)因(yin)時(shi),要(yao)區(qu)分(fen)破(po)裂(lie)源(yuan)。
對dui於yu製zhi袋dai環huan節jie的de封feng邊bian破po裂lie,主zhu要yao是shi由you於yu熱re封feng工gong藝yi的de不bu合he理li而er導dao致zhi封feng邊bian熱re封feng質zhi量liang不bu達da標biao。熱re封feng工gong藝yi是shi指zhi利li用yong高gao溫wen熱re封feng刀dao對dui封feng口kou部bu位wei的de上shang下xia薄bo膜mo施shi加jia預yu定ding的de壓ya力li並bing保bao持chi一yi段duan時shi間jian,使shi之zhi變bian為wei熔rong融rong粘zhan流liu狀zhuang態tai並bing粘zhan合he,經jing過guo冷leng卻que後hou具ju備bei一yi定ding的de強qiang度du。該gai工gong藝yi的de影ying響xiang因yin素su很hen多duo,熱re封feng溫wen度du、壓力和時間相輔相成的影響最大,其中溫度起主導作用。熱封溫度一般在薄膜的熔融溫度和分解溫度之間,蒸煮袋主要采用CPP膜或HDPE膜為熱封層,其熔點較高,熱封溫度可設在180℃~230℃之間,若溫度過低,即使壓力再大、時shi間jian再zai長chang,也ye無wu法fa使shi薄bo膜mo達da到dao熔rong融rong自zi粘zhan狀zhuang態tai。反fan之zhi,溫wen度du過guo高gao則ze易yi使shi封feng口kou部bu位wei的de膜mo材cai在zai壓ya力li的de作zuo用yong下xia熔rong融rong擠ji出chu,降jiang低di了le熱re封feng部bu位wei的de厚hou度du和he熱re封feng強qiang度du。
除(chu)了(le)依(yi)據(ju)薄(bo)膜(mo)自(zi)身(shen)的(de)屬(shu)性(xing)設(she)定(ding)熱(re)封(feng)溫(wen)度(du),複(fu)合(he)層(ceng)數(shu)越(yue)少(shao),複(fu)合(he)厚(hou)度(du)越(yue)薄(bo),封(feng)刀(dao)的(de)溫(wen)度(du)就(jiu)要(yao)適(shi)度(du)降(jiang)低(di)。薄(bo)膜(mo)熔(rong)融(rong)後(hou),在(zai)粘(zhan)流(liu)麵(mian)上(shang)施(shi)加(jia)的(de)壓(ya)力(li)大(da)小(xiao)也(ye)會(hui)對(dui)熔(rong)融(rong)材(cai)料(liao)的(de)封(feng)合(he)產(chan)生(sheng)極(ji)大(da)影(ying)響(xiang)。需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi),封(feng)刀(dao)落(luo)下(xia)的(de)時(shi)候(hou)要(yao)保(bao)證(zheng)麵(mian)向(xiang)內(nei)容(rong)物(wu)的(de)封(feng)邊(bian)內(nei)側(ce)壓(ya)力(li)略(lve)小(xiao)於(yu)外(wai)側(ce),這(zhe)樣(yang)避(bi)免(mian)熔(rong)接(jie)時(shi)內(nei)側(ce)部(bu)位(wei)厚(hou)度(du)減(jian)少(shao),降(jiang)低(di)封(feng)邊(bian)的(de)熱(re)封(feng)強(qiang)度(du)。
duiyuguanzhuangfengkouhuanjiedefengbianpolie,chuletongyangcunzairefenggongyidewenti,chongtianshiwushidebuguifancaozuoyizaochengdaifengkoubuweidewuran,congeryingxiangfengkouqiangdu。
2、熱(re)封(feng)邊(bian)內(nei)側(ce)破(po)裂(lie)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)指(zhi)的(de)是(shi)封(feng)邊(bian)部(bu)位(wei)沒(mei)有(you)發(fa)生(sheng)破(po)裂(lie),但(dan)封(feng)邊(bian)根(gen)部(bu)薄(bo)膜(mo)卻(que)發(fa)生(sheng)拉(la)伸(shen)斷(duan)裂(lie)現(xian)象(xiang),其(qi)原(yuan)因(yin)同(tong)樣(yang)在(zai)於(yu)製(zhi)袋(dai)的(de)熱(re)封(feng)環(huan)節(jie),熱(re)封(feng)溫(wen)度(du)、壓力設置過大,製袋速率偏慢等綜合作用導致封口邊緣內層薄膜被壓製過薄,使得拉伸強度減弱,耐壓能力顯著降低。
3、熱(re)封(feng)層(ceng)與(yu)其(qi)外(wai)層(ceng)脫(tuo)層(ceng),蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)從(cong)熱(re)封(feng)邊(bian)內(nei)側(ce)內(nei)層(ceng)破(po)裂(lie)。複(fu)合(he)膜(mo)層(ceng)間(jian)脫(tuo)離(li),會(hui)極(ji)大(da)破(po)壞(huai)複(fu)合(he)膜(mo)整(zheng)體(ti)的(de)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du),造(zao)成(cheng)袋(dai)體(ti)易(yi)破(po)裂(lie)。要(yao)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti),必(bi)須(xu)了(le)解(jie)造(zao)成(cheng)複(fu)合(he)膜(mo)脫(tuo)層(ceng)的(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)。以(yi)CPP等薄膜(熱封層)——膠黏劑——鋁箔——膠黏劑——PET等deng材cai料liao構gou成cheng的de三san層ceng複fu合he蒸zheng煮zhu袋dai為wei例li,脫tuo層ceng現xian象xiang可ke能neng發fa生sheng在zai任ren意yi兩liang種zhong材cai料liao之zhi間jian,輕qing微wei時shi表biao現xian為wei複fu合he膜mo在zai受shou力li部bu位wei呈cheng條tiao紋wen狀zhuang脫tuo離li,嚴yan重zhong時shi蒸zheng煮zhu後hou呈cheng大da麵mian積ji自zi然ran脫tuo離li。造zao成cheng這zhe種zhong現xian象xiang主zhu要yao有you以yi下xia幾ji點dian:1. 膠黏劑的耐濕熱粘接強度不夠;2. 膠黏劑中固化劑與主劑的比例不當;3. 膠黏劑塗布量不足;4. 熟化時間不足、熟化溫度偏低;5. 內層薄膜自身的熱收縮率偏大;6. bomoyujiaonianjipeiwuxingbufu。genjuzhanfulilun,dangjiaonianjiyubeizhanwubiaomianzhanglixiangdengqiejixingxiangtongshi,jiemianzhanfulizuiqiang,yincixuyaohelixuanpeiyumocaixiangshiyingdejiaonianji。
以上分析說明,蒸煮袋封邊的熱封質量、複合膜的剝離性是造成蒸煮袋破袋的主要因素,那麼應如何控製複合膜的質量和蒸煮袋的熱封效果呢?GB/T 10004-2008《包裝用塑料複合膜、袋幹法複合、擠出複合》標準是針對蒸煮膜/袋的最新質量和測試標準,它根據產品使用溫度把蒸煮袋分為普通級(80℃以下,含80℃)、水煮級(80℃~100℃,含100℃)、半高溫蒸煮級(100℃~121℃,含121℃)和高溫蒸煮級(121℃~145℃,含145℃)四類,並對蒸煮膜/袋的質量要求和試驗方法做了具體規定。接下來將結合此標準提出幾點解決性方案。
1、熱封質量
不同膜材、不同結構的複合膜,其熱封參數也不一樣,建議首先采用熱封試驗儀模擬生產線封邊工藝,通過試驗多組熱封溫度、時間和壓力參數進行複合膜封合以獲得初步的蒸煮袋試樣。熱封試驗儀是一種由空氣驅動係統、熱封裝置、溫度係統、壓ya力li係xi統tong和he時shi間jian係xi統tong共gong同tong組zu成cheng的de儀yi器qi,取qu複fu合he膜mo置zhi於yu其qi上shang下xia封feng頭tou中zhong,待dai封feng頭tou達da到dao預yu期qi溫wen度du後hou,儀yi器qi根gen據ju預yu先xian設she定ding的de參can數shu自zi動dong調tiao節jie減jian壓ya閥fa使shi氣qi缸gang達da到dao預yu期qi的de熱re封feng壓ya力li,由you單dan片pian機ji係xi統tong進jin行xing計ji時shi、控製電磁閥的換向,從而控製上下熱封頭上下移動,夾緊試樣完成封合。
接jie下xia來lai,對dui蒸zheng煮zhu袋dai試shi樣yang進jin行xing熱re封feng強qiang度du測ce試shi以yi判pan斷duan試shi驗yan熱re封feng參can數shu的de合he理li性xing。選xuan取qu最zui佳jia參can數shu組zu合he,作zuo為wei生sheng產chan線xian封feng邊bian的de依yi據ju。通tong常chang材cai料liao的de熱re封feng強qiang度du根gen據ju檢jian測ce方fang法fa大da致zhi可ke分fen為wei拉la伸shen熱re封feng強qiang度du和he膨peng脹zhang熱re封feng強qiang度du,即jiGB/T 10004-2008《包裝用塑料複合膜、袋幹法複合、擠出複合》標準所規定的熱合強度和耐壓強度。拉伸熱封強度,是包裝材料在受力方向一致、力(li)值(zhi)均(jun)勻(yun)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)熱(re)封(feng)處(chu)抵(di)抗(kang)分(fen)離(li)的(de)能(neng)力(li),特(te)別(bie)適(shi)用(yong)於(yu)評(ping)價(jia)軟(ruan)包(bao)裝(zhuang)袋(dai)的(de)開(kai)口(kou)性(xing),一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)拉(la)力(li)機(ji)測(ce)試(shi)。首(shou)先(xian),分(fen)別(bie)在(zai)蒸(zheng)煮(zhu)袋(dai)的(de)四(si)麵(mian)封(feng)邊(bian)部(bu)位(wei)呈(cheng)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)上(shang)任(ren)取(qu)寬(kuan)(15±0.1)mm,展開長度為(100±1)mm的試樣10條,以熱封部位為中心打開呈180°。把試樣兩端夾在XLW(PC)智能電子拉力試驗機的上下夾具之間,夾具間的距離為50mm,夾持時要注意保持試樣軸線與上下夾具中心線重合。以(300±20)mm/min的速率分離上下夾具,讀取試樣斷裂時的最大力值。最終取10個試樣測試結果的算術平均值作為該部位的拉伸熱封強度,並且需要達到表1中的標準。
表1 蒸煮膜/袋拉伸熱封強度要求
類型 拉伸熱封強度(N/15mm)
普通級 ≥7
水煮級 ≥13
半高溫蒸煮級 ≥25
高溫蒸煮級 ≥35
類型 拉伸熱封強度(N/15mm)
普通級 ≥7
水煮級 ≥13
半高溫蒸煮級 ≥25
高溫蒸煮級 ≥35
膨peng脹zhang熱re封feng強qiang度du測ce試shi是shi評ping判pan袋dai體ti對dui袋dai內nei氣qi壓ya增zeng大da的de承cheng受shou能neng力li的de有you效xiao方fang法fa之zhi一yi。該gai方fang法fa需xu要yao借jie助zhu泄xie漏lou與yu密mi封feng強qiang度du測ce試shi儀yi,向xiang封feng裝zhuang後hou的de蒸zheng煮zhu袋dai內nei加jia壓ya,通tong過guo壓ya力li的de增zeng大da觀guan察cha蒸zheng煮zhu袋dai的de變bian形xing情qing況kuang,記ji錄lu蒸zheng煮zhu袋dai破po裂lie的de時shi間jian和he最zui大da破po裂lie力li,同tong時shi可ke以yi檢jian測ce出chu整zheng個ge袋dai體ti強qiang度du最zui差cha的de部bu位wei(不僅限於熱封部位),為蒸煮袋的反壓操作提供數據支持。
2、複合膜剝離性能
要使蒸煮袋複合膜具有合理的剝離力,可從以下方麵著手改進:
(1)一般選擇符合蒸煮要求的雙組份聚氨酯膠,高溫蒸煮環境要使用專用的耐高溫蒸煮膠。
(2)建議電暈處理強度要達到42×10-5 N/cm以上(CPP材料需達到39×10-5 N /cm以上),塗膠量要達到4.5~5g/m2(幹)。最好使用80~90線/in(1in=2.54cm)detujiaowangxiangun,zheyangkeyiquebaozaiheshidetujiaoyenianduxiayoujiaogaodetujiaoliang。erqiezaifuheqianxujianzhatujiaogundeqingjiechengdu,yiquebaoyouyigelianghaodetubuzhuangtai。hongxiangyaotongfenghao,huanjingqingjie。
(3)蒸煮袋內層薄膜要具有穩定的熱收縮率和良好的耐溫性、耐油性,防止內容物油脂滲入膠層,造成複合膜分離。
(4)合適的熟化時間和溫度,使膠黏劑反應徹底,從而保證複合質量。
(5)對複合膜抽樣進行剝離力檢測。首先沿樣品膜寬度方向均勻裁取寬15±0.1mm,長200 mm的縱、橫試樣各5條,並沿長度方向將複合膜與基材預剝50mm,將剝離部分的兩端分別加於XLW(PC)智能電子拉力機上下夾具之間,使未剝開部分與拉伸方向呈T型(如圖所示),以300±50mm/min的速度分離上下夾具,從而獲得剝離力平均值。最終5條試樣剝離力的算術平均值要符合表2中的要求。
蒸煮膜/袋剝離力要求
類型 剝離力(N/15mm)
普通級 ≥0.6
水煮級 ≥2.0
半高溫蒸煮級 ≥3.5
高溫蒸煮級 ≥4.5
3、耐熱性及耐高溫介質性
GB/T 10004-2008《包裝用塑料複合膜、袋幹法複合、擠出複合》標準較GB/T 10004-1998《耐蒸煮複合膜、袋》標準突出的不同點在於對蒸煮袋的耐熱性及耐高溫介質性做出了各自獨立的試驗要求。耐高溫介質性測試沿用1998版的規定。而耐熱性是2008版標準中的一個亮點指標,要求將複合膜製成200mm×120mm的小袋,充入袋容積的1/2~2/3的de水shui後hou進jin行xing排pai氣qi密mi封feng,置zhi入ru具ju有you反fan壓ya裝zhuang置zhi的de高gao壓ya蒸zheng煮zhu鍋guo,按an不bu同tong類lei型xing的de最zui高gao使shi用yong溫wen度du加jia熱re殺sha菌jun,減jian壓ya冷leng卻que至zhi室shi溫wen取qu出chu,再zai次ci檢jian測ce複fu合he膜mo層ceng間jian剝bo離li力li和he熱re封feng強qiang度du,以yi確que保bao蒸zheng煮zhu後hou無wu破po袋dai風feng險xian。這zhe一yi新xin增zeng測ce試shi項xiang目mu雖sui然ran增zeng加jia了le測ce試shi工gong作zuo強qiang度du,但dan對dui蒸zheng煮zhu袋dai的de下xia遊you企qi業ye卻que更geng具ju現xian實shi指zhi導dao意yi義yi。
以蒸煮袋為代表的軟罐頭憑借其重量輕、體積小、導熱快、殺菌時間短以及可較好地保持內容物的色香味等優點,逐漸取代了部分鐵罐和玻璃罐。但由於其包裝材料的眾多性能受製袋、殺sha菌jun等deng工gong序xu的de影ying響xiang較jiao大da,存cun在zai潛qian在zai的de破po袋dai風feng險xian。因yin此ci與yu蒸zheng煮zhu袋dai相xiang關guan的de上shang下xia遊you企qi業ye應ying該gai建jian立li以yi試shi驗yan為wei指zhi導dao,以yi抽chou檢jian為wei保bao障zhang的de產chan品pin質zhi量liang控kong製zhi體ti係xi,從cong根gen本ben上shang杜du絕jue破po袋dai事shi故gu的de發fa生sheng。
手機版




