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原标题:由于它在抽真空的标准下充填或灌装食物后进行

浏览次数:51 时间:2019-11-25

以下内容来自华印软包装微信公众订阅号:rb3602000

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复合软包装材料的结构及功能设计是整个复合软包装生产工艺中的灵魂,是生产软包装的前提条件,合理的结构设计是成本、性能、加工的综合平衡。
在设计中,我们应优先考虑后续包装的需求,再考虑自身的加工需求,进一步要求基材厂商的配合,做好综合平衡,达到性价比最高,接下就谈谈蒸煮袋包装的结构设计分析。

高温蒸煮袋在生产过程中,常常会发生许多故障,由于成本相对较高,给印刷企业带来重大经济损失,常见的故障有高温杀菌白油墨发生分层现象、印刷基材与复合基材发生脱层现象,高温杀菌后表面起皱现象等。
本文结合实际就高温蒸煮沸后表面发生起皱故障现象给予分析。

[摘要]着重分析了目前普遍存在的高温蒸煮袋破袋的原因,重点探讨了原材料、胶粘剂、复合工艺参数、制袋工艺参数的影响,提出一些控制破袋不良现象出现的建议方法,为提高产品质量,对生产工艺的改进提供参考。

耐高温蒸煮袋具有包装持久、储藏稳定、防菌、耐高温杀菌处理等性能,是很好的包装复合材料。
那么,其结构、选材、工艺方面,分别要注意哪些事项呢?

一、了解各种蒸煮包装用基材的特性

一、高温蒸煮袋杀菌处理后起皱的形式

关键词:高温蒸煮袋;破袋;软塑包装

耐高温蒸煮袋的结构与选材

PET:刚性好、印刷性能好、机械强度大,能耐热、寒等性能。
缺点是抗穿刺能力差。

无论任何复合袋均要求平整度好,色彩真实,开口性优异,高温蒸煮袋也不例外。
起皱现象有三种:a.印刷基材起纵向、横向或不规则性的皱痕;b.基材与复合基材一起表面皱裂,平整性极差;c.印刷基材收缩,收缩处与复合基材分离,中间有空气,呈条状态形式,往往剥离强度很差。

高温蒸煮袋又叫软罐头,用于食品包装并能承受高温蒸煮、加热、杀菌的复合薄膜袋。
由于它在抽真空的条件下充填或灌装食品后进行高温蒸煮杀菌,杀菌后的食品可以在常温下长期保存。
食用时,既可冷食又可热食,能在3分钟以内加热食用,使用方便,且废弃物容易处理,空间占据小,因此很受人们的欢迎。
但容易破袋,特别是灌装果汁之类的酸性液体进行高温蒸煮杀菌时,破袋的情况屡有发生,是各厂家最为棘手的问题。
通过对高温蒸煮袋破袋原因进行调查、实验、分析,提出了一些解决问题的办法。

为了满足蒸煮袋性能的要求,其结构外层选择强度高的聚酯薄膜,中间层选择具有遮光和气密性的铝箔,内层则选用聚丙烯薄膜。
三层结构的有:PET/AL/CPP、PPET/PA/CPP两种,四层结构的有PET/AL/PA/CPP。
不同种类薄膜的性能特点如下。

BOPA:极优良的抗穿刺强度和耐磨损性,极宽的使用温度范围,对常见气体和气味具有较好的阻隔效果,能耐酸、碱、油脂及各种常见有机溶剂,高透明性,高光泽性,机械强度大。
缺点是抗吸湿能力差,一旦尼龙膜吸潮后,其阻隔性能就大大下降。

二、高温蒸煮袋的常用基材与结构分类

1、高温蒸煮袋的生产工艺流程

聚酯薄膜具有机械强度大、耐热、耐寒、耐油、耐药品、阻气等性能,其厚度为12gm即可使用,但是国产的很多聚酯薄膜耐温性略差,产品的平整性不太稳定,给操作带来很大的困难,造成浪费。

AL:阻隔性能极佳、耐高温、具有金属光泽、挺度好,就晃价格偏高。
使用的厚度一般为7um,也有使用的厚度为6.5um。

现在市场上多数企业印刷高温蒸煮袋时,大部分印刷基材均选用PET、NY为印刷材料,中间层大部分用铝箔,而内层热封层则选用流延型CPP或耐煮沸的PE薄膜等。
其中PET定型好,耐冻性耐热性优良;NY则防潮性差,容易吸收水分。
铝箔是软塑包装业中重要的基材,通过高温下压延而成的,具有银白色光泽。
软塑包装上使用的铝箔是9-15μm,放卷、收卷不宜使用太大的张力,张力大易撕裂,铝箔不宜通过过多的导辊,容易因折叠而产生裂纹,影响良好的阻隔性,铝箔具有良好的导热性、导电性,使之在软包装中有广泛的用途,在高温蒸煮袋中,使用铝箔作中间层材料可以提高传热速度,使蒸煮袋食品温度均匀。
铝箔阻隔性极佳,表面不应有油污,在印刷或复合前最好先预处理,使之表面张力达到所需要求,可以明显的提高其印刷牢度和铝箔的复合牢度。
而挤出流延CPP增强膜常用作内层使用,流延CPP阻隔性好,耐高温、耐煮沸,同时对耐碱酸都效果不错,热收缩小,热封强度极佳,可达到121℃30min杀菌处理,当100℃下30min时,可以使用LDPE、LLDPE、EVA、mPE等热封材料。

软塑包装多采用凹版印刷和干式复合,以下仅就此工艺进行分析说明。
其生产工艺流程为:

铝箔的阻气性、防潮性很优越,因而对保存食品的原味很重要。
保护性很强,使包装物不易受细菌、霉菌的侵害;高温和低温时形状稳定;遮光性好,对热和光有较强的反射能力。
其厚度在7μm即可使用,针孔尽可能少,孔径尽可能小,另外它的平整度必须很好,表面无油斑,值国产铝箔一般都达不到要求,很多厂家选用韩国和日本的产品。

CPP:作为蒸煮包装的内层材料,不仅要求CPP达到高温蒸煮级也就是R级,另外还要求平整要好,拉伸强度、热封强度、耐冲击强度、断裂伸长率都要求较高。
缺点是不耐冷冻。
用于蒸煮要求的CPP厚度一般在70u以上。

三、高温蒸煮袋杀菌后表面起皱的因素

原料准备——印刷——复合——熟化——分切——制袋

尼龙不但阻隔性好,而且无臭、无味、无毒,特别耐穿刺,它有一弱点就是不耐潮湿,所以要保存在干燥的环境中,一旦吸水,其各个性能指标都会下降,尼龙厚度在15gm即可使用,在进行复合时,最好使用双面处理的薄膜,如果不是双面处理的薄膜,其未处理面要和铝箔相复合,以保证复合牢度。

上述几种材料是加工蒸煮包装袋所常用的一些基材。

发现表面起皱的现象应认真观察而做出准确分析,如果印刷基材起纵向、横向或无规则性的皱痕。
主要从三点考虑分析:a.印刷时烘干道温度过高,收卷与放卷恒定张力不一致,放卷张力太大以致PET薄膜发生变形。
b.收卷卷料辊纸蕊不圆滑,由于收卷成品不断体积增大,收卷底部将发生纵向或横向皱折,使原本平整的印刷基材不平整,这种打皱的现象在复合工序时不易消除。
c.印刷牵引辊有异物或太脏,印刷基材经过异物时发生横向滑动,当滑动的基材经过压印胶辊时,被产生皱痕,这种皱痕都有规则性,一段有一段没有。
解决方法则是:a.根据车间温湿度、机速、实际印刷效果图案深浅调整烘干温度。
用于大多数高温蒸煮袋印刷尼龙时为15μm,PET为12μm,故建议烘干温度在40-60℃为佳。
烘干温度太高,薄膜则经不住高温而发生变形、拉长、软化现象。
调整收卷与放卷的恒定张力,现在有高速凹版印刷机已生产出自动调节张力控制器,当超过极限或设定值,自动报警,自动调节很方便。
b.换取平滑圆心的纸管,并收卷时注意平整性,开始时收卷张力要小,当达到一定厚度时再慢慢加大张力值,这样收卷料不至于打皱现象。
c.将出现异物的牵引辊擦拭干净即可。

2、高温蒸煮包装袋的质量特性

高温蒸煮袋内层料聚丙烯薄膜,不但要求其平整度好,而且对它的拉伸强度、热封强度、耐冲击强度、断裂伸长率要求很严,国内只有少数几家的产品可以使用,但效果比不上进口的原材料,其厚度在60~70gm,表面处理值在40dyn以上。

二、了解蒸煮杀菌温度的要求

当基材与复合基材一起表面打皱,平整性极差,因素有:a.印刷基材本身打皱或由印刷时打皱无法消除;b.复合时当热钢辊两端压力不一致或复合基材PE、CPP厚薄度偏差较大,当偏差10μm时极易出现这种皱痕现象;c.收卷复合成品时底部张力太小,上面张力太大,受挤压后而发生的一种现象。
解决办法:a.严格控制印刷质量;b.调整钢辊压力至平衡状态,复合基材尽量不偏差,当复合中间为铝箔时尽量少穿牵引辊,以防止断裂的现象;c.调整收卷张力,尽量做到一致。

a、有良好的耐热性,耐蒸煮性,蒸煮后尺寸稳定,对强度的影响小,根据蒸煮袋的杀菌温度,可分为高温蒸煮袋,低温蒸煮袋,超高温蒸煮袋(杀菌条件:145℃,几秒钟至几分钟)。
同时耐寒性好,热封性要好,热封强度要高,热封的尺寸稳定性好,不会因热封而收缩,即便污染,仍有良好的热封强度。

蒸煮袋的粘合剂要求有很强的粘合牢度,而且要能耐121~135℃的高温,其上胶量为4~5g/m2的干重。

低温杀菌:100℃—120℃/30min的杀菌要求;

当基材出现皱痕,中间有气泡条形态时,多半是干式复合时张力没控制好,张力太大,拉得太紧所致。
在NY/PE或NY/铝箔/CPP最易发生,特别是尼龙基材。
若放卷张力太大,在烘道时发生热收缩而变形,成品冷却后就产生这种现象;胶液的影响,涂布高温蒸煮袋时干固量必须达到4.5g/m2,网线辊一般选择80μm深即可,若发生涂布不均,或胶液本身质量差,经不起高温煮沸就容易产生胶液在水煮后发生与基材分离,大大降低其牢度。
解决办法则是:a.调整放卷张力,在溶剂挥发彻底情况下尽可能不高温烘干,以免变形而冷却收缩;b.提高作业浓度,选择干固量大的胶液,一般当固含量在75%,作业浓度30%都不错;c.选择耐高温的专业胶粘剂,严禁一般胶液涂布。

b、蒸煮袋的填充性能要好,袋子的开口性好,有良好的机械加工性能,耐冲击性要好,耐针孔性要好。

耐高温蒸煮袋在生产工艺方面需要注意的事项

普通高温杀菌:121℃-125℃/30min的杀菌要求;

1.印刷复合时,必须保持环境空气干燥,特别是相对湿度越低越好,最高不得超过85%,否则会影响印刷复合牢度。

c、要有良好的防湿阻气性能,要有良好的卫生性,耐油脂性,无臭味。
价格要合理,外表要美观。

在开始生产以前,必须彻底将机器保养一遍,所有辊筒都必须表面光洁,无粘合剂等杂物,转动灵活;复合胶辊和上粘合剂压辊最好更换成新的备件,把各个辊筒都调节平行。

超高温杀菌:135℃/15min的杀菌要求;

2.油墨及粘合剂:蒸煮薄膜印刷时,油墨稀料尽量少加或不加醇类溶剂,印刷时严格控制质量,粘合剂与固化剂配比要正确,不可随意更换,必须涂布均匀,性能优异,干基量在4-5g/m2。

3、常用高温蒸煮包装袋材料质量特性

进行生产时,如果铝箔质量好,要尽可能少过导辊,其它基材要通过张力及手动微调装置使在进入复合辊以前保持平整。
环境的湿度要保持≤85%,复合干燥温度为50℃、70℃、85℃,复合温度为85~90℃,复合压力为0.4~0.45Mpa,在保证干燥的情况下机速一般为60~90m/min。

微波杀菌:包装物在采用微波炉140℃以上3-5min的高温杀菌。

3、干燥温度、复合温度及压力:干燥温度太低会使溶剂挥发不充分,易产生臭气,同时还会直接影响复合牢度。
但干燥温度太高,会使粘合涂层表皮结膜,影响涂层内溶剂挥发对薄膜也有一定的影响。
一般干燥温度在60℃-70℃-75℃梯度内,对于干式复合,复合辊必须加热,加热的目的在于:软化粘合剂,增加粘性,使粘合剂均匀分布在膜上,同时保持粘合剂的热溶反应状态,便于粘合,一般复合温度为60℃-70℃。
复合压力对制品影响有两个:一是影响复合牢度,二是影响复合膜的透明度,最佳的复合压力在2.5-4kg/cm2。

a、内层材料:PE使用温度最高110℃;特殊PE使用温度最高120℃;RCPP使用温度最高125℃,有较好的挺度;特殊CPP使用温度最高145℃,都有较好的热封性。
但也都各有其不足,如PE在120℃时有一定的臭味,流延聚乙烯CPE抗冲击强度不好热合温度较高,综合而言一般都采用它作为内封材料。

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