真空包裝袋破損的五種原因
發(fā)布日期：2018-04-04
真空包裝袋在生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存中產(chǎn)生破損，是企業(yè)常見的質(zhì)量問題，一般來說，以下幾種情況最容易出現(xiàn)破損：
1、自動(dòng)包裝過程產(chǎn)生的破損：自動(dòng)包裝時(shí)，灌裝的內(nèi)容物對(duì)袋子底部產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊，如果袋子底部無法承受沖擊力的作用就會(huì)出現(xiàn)底部開裂。
一般熱封強(qiáng)度指的是將兩張薄膜通過熱合的方式粘在一起，完全冷卻后的粘結(jié)強(qiáng)度。但是在自動(dòng)包裝生產(chǎn)線上，兩層包裝材料并未獲得充足的冷卻時(shí)間，因此包裝材料的熱封強(qiáng)度不適宜用于此處來判斷材料的熱封性能。這時(shí)應(yīng)采用熱黏力即材料熱封部分尚未冷卻時(shí)的剝離力為依據(jù)，進(jìn)行熱封材料的選擇，這樣才能符合灌裝時(shí)材料熱封強(qiáng)度要求。
要達(dá)到薄膜材料的最佳熱黏力有一個(gè)最合適的溫度點(diǎn)，而當(dāng)熱封溫度超過這個(gè)溫度點(diǎn)后熱黏力會(huì)表現(xiàn)出下降的趨勢。在灌裝生產(chǎn)線上，軟包裝袋的熱封與內(nèi)容物的灌裝幾乎同步，因此在進(jìn)行內(nèi)容物灌裝時(shí)，袋底部的熱封部分并未完全冷卻，而所能承受的沖擊力也會(huì)大打折扣。
內(nèi)容物灌裝時(shí)對(duì)于軟包裝袋底部的沖擊力，可使用熱黏拉力試驗(yàn)儀通過調(diào)節(jié)熱封溫度、熱封壓力和熱封時(shí)間來繪制熱黏力曲線，選擇最佳的熱封參數(shù)組合用于生產(chǎn)線。
2、運(yùn)輸和產(chǎn)品堆放時(shí)產(chǎn)生的破損：軟包裝袋承受不住由于商品堆壓、運(yùn)輸過程的摩擦等引起的內(nèi)壓增大原因，袋子破裂。
用軟包裝袋包裝的物品，在存放和運(yùn)輸時(shí)會(huì)由于物品的摞放而引起袋內(nèi)氣體壓力的增大，進(jìn)而能夠引起軟包裝袋的破裂。由于發(fā)生破裂的位置多集中在材料間的熱合位置，即軟包裝袋的熱封最薄弱處，因此破袋可以通過檢測包裝熱封邊的熱封強(qiáng)度、進(jìn)而更換材料或者調(diào)整熱封工藝參數(shù)來避免。
材料的熱封強(qiáng)度根據(jù)檢測方法大致可分為拉伸熱封強(qiáng)度和膨脹熱封強(qiáng)度?？梢允褂美C(jī)檢測的是拉伸熱封強(qiáng)度，是包裝材料在受力方向一致、力值均勻的情況下熱封處抵抗分離的能力，特別適用于評(píng)價(jià)軟包裝袋的開口性，但不適用于解決軟包裝袋的破袋問題，因?yàn)橐鹌拼拇鼉?nèi)壓力的方向和大小都不確定，而且熱封處附近的材料由于承受了部分壓力可能會(huì)出現(xiàn)形變，產(chǎn)生軟包裝袋的受壓破損。
膨脹熱封強(qiáng)度的檢測需要使用泄漏與密封強(qiáng)度測試儀，需要向軟包裝袋內(nèi)加壓，同時(shí)可以檢測出整個(gè)包裝中強(qiáng)度最差最薄弱的位置(不僅限于熱封部位)。由于膨脹熱封強(qiáng)度不能代表熱封的平均強(qiáng)度，所以膨脹熱封強(qiáng)度與拉伸熱封強(qiáng)度之間沒有什么關(guān)聯(lián)。膨脹熱封強(qiáng)度與軟包裝袋的尺寸、幾何形狀以及使用材料有關(guān)。
3、包裝袋抽真空過程產(chǎn)生的破損：包裝袋厚度偏薄，抽真空時(shí)包裝袋收縮，內(nèi)容物有硬物、針角或抽真空機(jī)有硬物(臟物)刺破包裝袋產(chǎn)生破損。
主要為食品真空包裝設(shè)計(jì)及外真空包裝材料兩方面原因：
1)食品真空包裝設(shè)計(jì)方面，如內(nèi)容物的凈含量或體積超過了所用軟包裝材料的承受范圍，在運(yùn)輸或銷售流通過程中，稍受外力，就會(huì)出現(xiàn)破袋、開裂問題。一般作為抽真空包裝袋熱封層，材料厚度不得低于50um厚。
2)食品真空包裝材料的質(zhì)量問題導(dǎo)致成品包裝出現(xiàn)封口開裂問題，一般集中在以下幾個(gè)方面：
A)食品包裝的物理機(jī)械性能——如拉斷力與斷裂伸長率、抗穿刺強(qiáng)度、抗擺錘沖擊性能、剝離強(qiáng)度等，可綜合判斷包裝袋的韌性、耐穿刺性、抗沖擊性等物理機(jī)械性能是否符合包裝、儲(chǔ)存堆碼及運(yùn)輸過程的需求。(與內(nèi)容物、包裝袋的大小、運(yùn)輸路途及包裝形式有關(guān))
B)食品包裝的密封性——如爆破壓力測試，可以確定發(fā)生破袋的位置和機(jī)械強(qiáng)度薄弱的部位。如熱封強(qiáng)度測試可判斷熱封強(qiáng)度是否滿足食品內(nèi)容物的要求，并確定熱封不良的部位以及熱封效果的均勻度。例如雞爪真空包裝產(chǎn)生破損是因?yàn)殡u爪被切分的時(shí)候，有些碎爪的骨頭被切的很尖，再加上煮沸的時(shí)候，肉皮收縮，所以骨頭就裸露出來，在運(yùn)輸?shù)倪^程中容易將袋子扎破。因此，包裝袋的耐穿刺性應(yīng)做為包裝材料組合的重點(diǎn)考慮。
通過泄漏與密封強(qiáng)度測試儀不僅能夠檢測軟包裝袋的最大破裂力，還能通過設(shè)定施加的壓力來測試包裝袋的破裂時(shí)間，可以根據(jù)測試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)堆放結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步調(diào)整熱封工藝的參數(shù)以改善包裝效果，或者根據(jù)軟包裝袋破裂的位置對(duì)包裝結(jié)構(gòu)上存在的問題進(jìn)行分析。
4、高溫蒸煮袋在抽真空或高溫高壓滅菌時(shí)，因材料耐壓、耐高溫不足產(chǎn)生破損。
根據(jù)拉烏爾定律，絕對(duì)空間里液體汽化的壓力，由可液化物質(zhì)的量決定。在常壓下，每摩爾的液體完全汽化后可以給22.4L的空間一個(gè)大氣壓的壓力，在進(jìn)行反壓蒸煮試驗(yàn)時(shí)，我們往往認(rèn)為已經(jīng)很精確地控制溫度，降溫時(shí)有足夠的反壓，還是常常發(fā)現(xiàn)有爆袋現(xiàn)象。爆袋肯定是因?yàn)榇鼉?nèi)的壓力高于袋外。
加熱時(shí)水煮袋膨脹是正常的。因室溫時(shí)封口，這時(shí)袋內(nèi)外壓力是平衡的，在室溫加熱到98℃的過程中，液體水本身要膨脹，袋內(nèi)空氣要膨脹，這時(shí)產(chǎn)生的部分水蒸氣也占據(jù)部分空間，導(dǎo)致膨脹。這時(shí)候袋內(nèi)壓力會(huì)增加。袋子的爆破是這種熱狀態(tài)下封口部位高分子材料產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象的結(jié)果。
蒸煮袋在加熱到100℃以前，同水煮袋變化是一樣的，在蒸煮鍋內(nèi)，加熱超過100℃時(shí)，袋內(nèi)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于袋外壓力。因此蒸煮袋在加熱滅菌前的抽真空過程時(shí)，必須將袋內(nèi)空氣完全抽徹底，以免在高溫滅菌中因袋內(nèi)壓力高于袋外壓力而產(chǎn)生破裂。
一般RCPP或SCPP可采用二元共聚物生產(chǎn)，厚度必須大于60um。作為耐高溫蒸煮的CPP,不應(yīng)該用均聚聚丙烯去組合生產(chǎn),而應(yīng)用共聚聚丙烯(嵌段共聚聚丙PP--B)或共混改性的聚丙烯粒料薄膜去組合。因?yàn)橛镁劬郾┍∧ぷ龅腃PP,經(jīng)高溫蒸煮后要產(chǎn)生脆化,容易從封口處破裂,造成內(nèi)容物泄漏,在抽真空處的折痕處易發(fā)生漏氣，而且耐油性極差。而共聚型或共混型CPP,因其結(jié)晶度高,所以耐低溫性和抗沖擊性比均聚CPP好。
5、冷凍包裝袋由于溫度低，包裝袋變硬發(fā)脆，耐凍碎裂性、耐穿刺性不良引起包裝袋破裂。
塑料長時(shí)間處于低溫環(huán)境中會(huì)變脆，易破裂，物理性能急劇下降，這反映了塑料材料耐寒性較差的弱點(diǎn)。通常，塑料的耐寒性能用脆化溫度表示。隨著溫度的降低，塑料因其聚合物分子鏈活動(dòng)性的降低而變得性脆易折，在規(guī)定的沖擊強(qiáng)度下，50%的塑料發(fā)生脆性破壞，此時(shí)的溫度即為脆化溫度，也即塑料材料正常使用的溫度下限。如果冷凍食品采用的包裝材料耐寒性較差，在后期的運(yùn)輸裝卸過程中，冷凍食品尖銳的突起很容易刺破包裝，造成包裝袋破裂泄漏問題，加快食品的腐敗。
因此耐冷凍食品包裝熱封層材料一般用PE膜，PE膜的耐冷凍性能要比CPP膜好，在-18℃使用非常好，而CPP在零度以下就變得很脆易破裂。
在儲(chǔ)藏和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，冷凍食品是包裝在瓦楞紙箱內(nèi)進(jìn)行的。冷庫的溫度一般設(shè)定在-24～-18℃。在冷庫中，瓦楞紙箱會(huì)逐漸吸收環(huán)境中的水分，通常經(jīng)4天可達(dá)水分平衡。冷凍食品在由冷庫運(yùn)輸?shù)戒N售地點(diǎn)的過程中，將經(jīng)過多次裝卸操作，溫差的不斷變化使瓦楞紙箱箱體周圍空氣中的水蒸氣冷凝在紙箱表面，紙箱含水率迅速升高至約19%，其邊壓強(qiáng)度將下降約23%～25%，此時(shí)瓦楞紙箱的力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)一步遭到破壞，增加了塌箱發(fā)生的幾率。從而也增加了包裝袋破損的機(jī)率。
根據(jù)拉烏爾定律，絕對(duì)空間里液體汽化的壓力，由可液化物質(zhì)的量決定。在常壓下，每摩爾的液體完全汽化后可以給22.4L的空間一個(gè)大氣壓的壓力，在進(jìn)行反壓蒸煮試驗(yàn)時(shí)，我們往往認(rèn)為已經(jīng)很精確地控制溫度，降溫時(shí)有足夠的反壓，還是常常發(fā)現(xiàn)有爆袋現(xiàn)象。爆袋肯定是因?yàn)榇鼉?nèi)的壓力高于袋外。
加熱時(shí)水煮袋膨脹是正常的。因室溫時(shí)封口，這時(shí)袋內(nèi)外壓力是平衡的，在室溫加熱到98℃的過程中，液體水本身要膨脹，袋內(nèi)空氣要膨脹，這時(shí)產(chǎn)生的部分水蒸氣也占據(jù)部分空間，導(dǎo)致膨脹。這時(shí)候袋內(nèi)壓力會(huì)增加。袋子的爆破是這種熱狀態(tài)下封口部位高分子材料產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象的結(jié)果。
蒸煮袋在加熱到100℃以前，同水煮袋變化是一樣的，在蒸煮鍋內(nèi)，加熱超過100℃時(shí)，袋內(nèi)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于袋外壓力。因此蒸煮袋在加熱滅菌前的抽真空過程時(shí)，必須將袋內(nèi)空氣完全抽徹底，以免在高溫滅菌中因袋內(nèi)壓力高于袋外壓力而產(chǎn)生破裂。
一般RCPP或SCPP可采用二元共聚物生產(chǎn)，厚度必須大于60um。作為耐高溫蒸煮的CPP,不應(yīng)該用均聚聚丙烯去組合生產(chǎn),而應(yīng)用共聚聚丙烯(嵌段共聚聚丙PP--B)或共混改性的聚丙烯粒料薄膜去組合。因?yàn)橛镁劬郾┍∧ぷ龅腃PP,經(jīng)高溫蒸煮后要產(chǎn)生脆化,容易從封口處破裂,造成內(nèi)容物泄漏,在抽真空處的折痕處易發(fā)生漏氣，而且耐油性極差。而共聚型或共混型CPP,因其結(jié)晶度高,所以耐低溫性和抗沖擊性比均聚CPP好。
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