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软包装内容保护性需求有哪些?工艺设计均不可忽略。

发布时间:2017-09-12 16:28:00 浏览次数:

摘要:包装材料的结构设计要充分满足内容物的保护性需求,又不至于功能过剩,从而做到最经济的包装成本。不同的内容物性质及不同的后加工方式,要
包装材料的结构设计要充分满足内容物的保护性需求,又不至于功能过剩,从而做到最经济的包装成本。不同的内容物性质及不同的后加工方式,要求包装材料也具有相应的功能性质,下面进行简单的概要说明。
1.内容物的形态和重量
对于块状物体,要考虑包装材料对部分块状坚硬物的抗穿刺能力,如猪蹄、凤爪、花生米之类的包装。
对于粉状的物体,由于静电吸尘效应,热封口部位吸附粉体而影响包装袋封口的可靠性,应考虑改善薄膜的抗静电性,一般在三层共挤热封膜的热封面添加0.1~3%的抗静电剂母料。
液体对充填包装时的封口完整性有很大影响,而且同一包装材料对不同的封口污染物的抗封口污染性也不同,例如K-OPP20//PE空袋的热封强度为32.5N/15mm,对10%盐水的夹杂物封合强度为12.5 N/15mm(热封条件:封入30ml,150℃-0.1MPa-1s,下同),对醋的夹杂物封合强度为18.0N/15mm,对酱油的夹杂物封合强度为10.0 N/15mm,对牛乳的夹杂物封合强度为4.0 N/15mm。一般在共挤热封膜的热封层添加一定比例的mLLDPE,以改善薄膜的抗夹杂物热封性能。
内装物的形状,也是影响包装袋耐跌落性的重要因素,相同重量的物体,流动性越好,其跌落时对包装袋封口处的冲击力越大,也越容易出现跌落破包现象,此时需选用热封强度高、韧性强度较好的包装材料。
内容物的重量及形态,直接影响到包装袋流通过程的耐跌落性能,因而同样的内容物,重量不一样,要求选用不同的包装材质。例如,洗衣粉袋,800g以下时一般选用BOPP//PE结构,1kg左右的多选用PET//PE结构,1.7kg以上的多数选用PA//PE结构。
2.内容物的性质
对光敏性物品或者含有光敏性组分物品的包装,需要考虑包装材料遮光性要求。例如,有的水煮竹笋袋采用KNY//PE结构,可减少紫外线对水煮笋的变化反应(发黄)。
油脂易氧化变质,同时液体油脂可能渗透包装材料的正面,需选择耐油度、耐透油性较好的BOPA材料作阻隔层。PE的耐油度不如CPP,但CPP的抗油质封口污染性远不如用mLLDPE共混改性的PE薄膜,需根据具体的包装要求权衡选择。
对于含酸碱成分的内容物,重点考虑包装材料及胶黏剂的耐腐蚀性,避免这些腐蚀性成分透过内层材料迁移到复合膜的胶层及铝箔层的界面引起脱层现象。例如,一种PET//AL//RCPP结构的卤汁牛肉包装袋,打开包装袋后发现直接与牛肉接触部位的AL//RCPP层间已脱层,而其他部位的剥离强度却很好(如图2-1)。
 
图2-1 卤汁牛肉包装袋的局部脱层现象
溶剂类成分对高聚物具有很强的溶胀作用,特别是含混合溶剂成分的液体农药,目前还没有一种胶黏剂能完全胜任这方面的包装要求,必要时需通过加速试验以确认包装袋对具体成分的包装适应性。
3.包装方式
真空包装是常见的包装方式,要求包装材料有较好的阻气能力,而且要有一定的封边宽度(减少侧面渗透的影响),多采用三边封袋形,而不采用背封袋形。需要指出的是真空包装能有效抑制需氧菌引起的变质。对厌氧菌引起的变质,还需配合适当的灭菌工艺才能延长保质期。
充气包装常用于不适合于真空包装的内容物,如饼干、薯片等易压碎的物品。充气包装也需要包装材料具有一定的阻气能力,同时要求包装袋具有良好的密闭性和封合强度,如市售的薯片充气包装袋均以齿形封刀以增强包装袋的气密性。
阻隔包装在包装袋内封放一定量的脱氧剂、防潮剂,是一种比较成熟的保质包装方法,要求包装材料具有相应的阻隔能力。值得一提的是,有的人认为包装材料正面采用了高阻隔材料就是高阻隔包装了,其实不然。例如以折边背封袋袋形增强展示效果,却忽略包装袋的整体密闭性,这样在多层复合膜的搭接处容易形成里外连通的小孔,使防潮、脱氧包装的保质效果大打折扣。
有的包装袋只是在封口时封入了较多的空气,只是使包装袋鼓起以增强展示性,此时也要求包装袋具有较好的气密性。
4.灭菌方式
以水为介质的加热灭菌目前分为水煮、半高温蒸煮、高温蒸煮,所选用的包装材料、油墨、胶黏剂必需满足相应的杀灭菌蒸煮条件。蒸煮包装内层材料一般选用RCPP,但RCPP材料对于液体包装来说存在耐跌落性差的缺点,此时可以选择蒸煮级RPE,只是透明度略降低。
包装袋的灭菌方法,还有加热灭菌、微波灭菌、辐射灭菌、超低温灭菌等,不同的灭菌方法对包装材料的性能要求也不一样,包装材料必须满足相对应的灭菌要求。
5.流通条件
食品包装的流通环境一般分为常温、冷藏、冷冻等,低温条件下要注意包装材料的耐低温性能,如普通CPP不适合0℃以下的温度使用,LDPE薄膜可以通过共混改性进一步提高其耐低温性能。
由于我国幅员辽阔,地区环境差异大,包装材料的设计要充分考虑这些差别。例如,同样是充气包装,销往高原地区和沿海地区的包装袋的充气量就不一样。
6.包装机械
自动包装机分为立式和卧式两大类。立式包装机充填时对包装材料的热粘强度有较高的要求。热粘强度是指包装材料封口后未冷却时的封合强度,其值远低于常温下检测到的封合强度。
包装材料的摩擦系数影响自动包装时的走机性能和产品定位的准确性。一般立式包装机要求包装材料的摩擦系数(热封面与钢板间的摩擦系数)小一些,而卧式包装材料的摩擦系数(热封面与内装物的摩擦系数)稍大一些。另外,自动包装对包装材料表面与钢辊间的摩擦也有一定要求,一般要求偏大一些,太小会引起材料的走偏。
对于制成包装袋发货的产品,一般要求封合强度、开口性及抗封口污染性就可以了。
上述要求只是包装材料结构设计及工艺设计需考虑的基本信息,实际应用要复杂得多,不同的内容物、不同的后加工方式、不同的流通条件等对包装材料的性能要求各异,对油墨、胶黏剂的要求也不一样,需要根据不同的功能性要求,对包装材料进行差异化设计。
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