耐高温蒸煮袋的结构与选材,是生产软包装的前
分类:包装材料

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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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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

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;

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;

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;

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。

每一遍复合完,要在40℃以上的熟化室内保持48小时,再进行下一遍复合,最后成品要熟化4天才能进行制袋,但也不可熟化时间过长,否则粘合牢度便会下降。

三、了解蒸煮包装袋的特点

制袋工艺与热封温度,热封压力和机速有关,热封温度由复合膜厚度,内层材料性能决定的,一般控制在170~230℃之间;压力要调节合适,压力太低热封强度不高,压力太高会把内层树脂挤出来,使封口处的厚度降低,影响袋子的强度,在高温杀菌进很容易在热封处产生应力集中,使袋子破裂;机速不能太快,否则也会使袋子强度下降。

1、由于包装袋重量轻,柔软,存放时所占空间较小,贮存和运输成本明显下降,同时个人携带也比较方便。
这是软包装优于其它包装容器的特点;

江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

2、和玻璃容器及金属容器包装相比,软包装的成本要低得多;

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3、保质期较长,便于销售和存放。

4、食用方便,随时随地都可以轻松、方便地打开,而玻璃容器及金属容器须要特殊工具才能打开。

5、能够保持食品原有的色、香、味。

四、了解蒸煮包装袋的结构

蒸煮袋按透明性来分,可分为透明蒸煮袋和铝箔袋二种。

透明蒸煮袋一般可分为透明阻隔袋和透明非阻隔袋,其中透明非阻隔袋一般均为双层结构,外层材料无非是PET或BOPA,内层材料采用CPP材料,耐温性能在135℃以下。
使用于一些豆干类等普通食品的包装。
透明阻隔袋一般采用三层结构,如PET//BOPA//CPP、PET//PET//CPP,这种结构耐温性能在135℃以下,一些肉类和酱类采用此包装。
还有一种透明阻隔袋采用K涂层材料,即在PET或NY表面涂一层聚偏氯乙烯材料,这样具有优良的阻气阻湿性。
但是应当指出的是这种材料结构的耐温性只能121℃以下,且其卫生性能还须进一步探讨研究。

透明袋结构:PET//CPP、PET//BOPA//CPP、PET//PET//CPP等常见结构。

不透明阻隔袋一般都以铝箔材料作为中间层,由于铝箔的阻隔性非常好,同时铝箔具有良好的遮光功能,能够阻隔太阳光中的紫外光线。
铝箔还具有的金属光泽对美化食品的包装起了一定的作用,杀菌温度可高可低,产品的保质期较长。

不透明阻隔袋结构:PET//AL//CPP、PET//AL//BOPA//CPP、PET//BOPA//AL//CPP等常见结构。

蒸煮包装袋的产品要求:使用于肉类、禽类等高温杀菌的包装,要求包装袋的阻隔性能好而抗穿刺,可以选择具有NY材料的包装结构。
其它要求的可根据不同情况加以选择。

目前国内能够生产耐高温蒸煮的聚氨酯粘合剂厂家已有好多家,在耐温性能及复合性能上已基本能达到同类进口胶粘剂水平。

评定蒸煮粘合剂质量优劣的指标:

1、最终粘接强度要高,初粘力要求一般或高。

2、熟化时间较短,反应速度较快(塑塑复合48小时以内,铝塑复合72小时)。

3、涂布量少,粘接强度大,热封强度高,耐温性要好。

4、稀释粘度较低,可高固态作业,且涂布性良好。

5、应用范围广,适用于各种薄膜。

6、具有良好的耐性。

7、符合卫生指标。

1、环境:印刷复合操作时,必须保持环境空气干燥,室内的相对湿度越低越好,最高不得超过85%,否则会影响印刷复合牢度。

2、油墨及粘合剂:蒸煮薄膜印刷时,油墨稀释,尽量少加和不加醇类溶剂。
如需加入醇类溶剂,印刷时须彻底挥发。
印刷时,制袋热封处能不印刷图案的,最好不印刷。
粘合剂主剂与固化剂配比要严格遵守,非特殊需要时,不可轻易进行改动。
有些聚氨酯粘合剂,其主剂与固化剂之间的比例在一定范围内是可调的,并且有一最佳配合比例。
但是有些粘合剂要严格遵循一定的配合比,否则固化剂过多,会使复合膜变硬;过少,会使反应不充分,产生粘性等问题。
同时稀释采用的乙酸乙酯溶剂,要求其含量不能超过0.2%,最好在0.15%以下。
含水量过高剥离强度会明显下降,造成胶层不干或发脆现象。

3、涂布的工艺要求:配制的胶粘剂必须符合上机的操作粘度,在胶粘剂工作粘度许可条件下,尽可能选择高浓度作业,高浓度作业,可以降低残留溶剂,节省溶剂成本。
但前提是必须有合适的网线辊,保证合适的干胶量。
通过经验公式可以计算涂布量。

涂布量g/m2=ucd

其中:u—网涂布辊网眼深度u

c—胶液的浓度%

d—胶液的密度(一般稀释后粘合剂密度在0.9~0.95)

一般耐高温蒸煮膜袋,干胶量在4~5g/m22。
因此粘合剂浓度较高时,可选择较浅的网辊,前提是要确保合适的干胶量。
加工蒸煮包装网辊一般选择在80线—100线。

4、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。
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。
一般干燥温度控制在60℃~70℃~80℃三个梯度内。
对于干式复合,复合辊需要加热。
加热的目的在于:软化粘合剂,增加粘性,使粘合剂均匀布在膜上。
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50℃~60℃。
复合压力对制品影响有两条: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2.5~5kg/cm2。

5、熟化:二液反应型聚氨酯粘合剂,通过含羟基的主剂与含异氰根基团的固化剂反应,使粘合剂硬化。
为了加快反应速度,有效的方法是将复合产品置于一定温度下保存一定时间,此过程称为熟化。
熟化的目的,是使二液反应型聚氨酯粘合剂反应充分,获得最佳的复合强度。
一般地,蒸煮膜袋熟化温度控制在40℃~50℃范围,熟化时间在48-72小时。

6、热封制袋:热封温度选择与内层材料及复合膜厚度有关,可根据实际情况予以调节。
热封压力也不是越高越好,压力太高反而把内层材料挤压出去,使封边处的厚度降低,封口强度下降。

随着国内生活水平越来越好,生活的节奏越来越快,一些方便食品包括蒸煮类食品得到飞速发展,如肉类、蛋类、菜类、鱼类、酱类等食品。

由于包装行业竞争非常激烈,普通产品包装利润空间下降,而蒸煮类产品包装目前还有一定的利润空间,不少厂家力图希望增加蒸煮类包装产品的订单。
因此蒸煮类食品的发展给包装行业带来一次新的发展契机。

耐高温蒸煮袋的结构与选材,是生产软包装的前提条件。江苏申凯包装高新技术股份有限公司成立于2002年,公司注册资本8000万RMB,天交所上市企业,,股权代码000057,高新技术企业,公司总投资超过2.1亿RMB,拥有20000余平方米普包厂区;拥有13000平方米的药包厂区,11000平方米的办公面积。
公司拥有二位行业顶尖研发博士,每年新增超过100多个专利,专业生产食品包装膜、化工包装膜、电子监管码防伪包装等各类彩印复合包装膜。
现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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