第七章__收縮包裝

1、第七章 收縮包裝 一、一、 薄膜的熱收縮原理及工藝薄膜的熱收縮原理及工藝 二、二、 收縮包裝工藝及設(shè)備收縮包裝工藝及設(shè)備 三、三、 常用的收縮薄膜常用的收縮薄膜 收 縮 包 裝 收縮包裝就是利用有熱收縮性能的塑料薄膜裹包產(chǎn)品或包裝件，然后迅速加熱處理，包裝薄膜即按一定的比例自行收縮，緊貼住被包裝件的一種包裝方法。收縮包裝始于60年代中期，70年代得到迅速發(fā)展。目前已在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛用于，據(jù)統(tǒng)計(jì)，歐美日等國(guó)每年消費(fèi)的收縮薄膜均在10萬(wàn)噸以上，瑞典有30%的流通領(lǐng)域包裝已從瓦楞紙箱改變?yōu)槭湛s組合包裝，整個(gè)西歐的流通領(lǐng)域包裝中已有15%采用了收縮包裝，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也有了一定規(guī)模的應(yīng)用。 一、一、

2、薄膜的熱收縮原理及工藝薄膜的熱收縮原理及工藝（一）、PP的單、雙向膜的加工工藝1、單向熱收縮膜的工藝流程曲線圖：?jiǎn)蜗驘崾湛s膜的工藝框圖：分析：?jiǎn)屋S拉伸造成各向異性，熱收縮不均勻，內(nèi)應(yīng)力不高，包裹不緊縱向拉伸縱向拉伸2、雙向熱收縮膜工藝流程曲線圖雙向熱收縮膜和工藝框圖分析：雙軸拉伸：一次拉伸（縱橫向同時(shí)進(jìn)行），分子鏈段或結(jié)晶主軸與拉伸平面平行； 二次拉伸（縱向先拉，橫向后拉）分子鏈段有的與縱向平行、有的與橫向平行、 有些與拉伸平面平行縱向拉伸縱向拉伸橫向拉伸橫向拉伸熱收縮原理 收縮薄膜是采用預(yù)拉伸技術(shù)（一定倍率的單軸或雙軸拉伸）和急冷工藝（保留定向分子結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也保留了拉伸變形時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力）

3、制成的。加熱使用時(shí)，“記憶”的內(nèi)應(yīng)力彈性恢復(fù)，定向分子鏈段解取向恢復(fù)至自然卷曲狀態(tài)，宏觀上表現(xiàn)為膜的收縮而裹緊產(chǎn)品的。 （二）、PE交聯(lián)法熱收縮膜的工藝流程及分析 PE收縮膜是先通過(guò)輻射交聯(lián)制得交聯(lián)原膜，然后再經(jīng)雙向拉伸制得的。交聯(lián)的目的,除了破壞結(jié)晶外，還可以提高收縮薄膜的收縮應(yīng)力和強(qiáng)度，采用化學(xué)交聯(lián)生產(chǎn)PE收縮薄膜的簡(jiǎn)單工藝流程如下圖所示。 分析 采用急冷工藝是為了控制結(jié)晶度、防止薄膜粘連，為薄膜的二次加工作準(zhǔn)備。 在紫外線照射下，光敏劑、交聯(lián)劑發(fā)揮作用，分子間產(chǎn)生交聯(lián)鍵，既可降低結(jié)晶度，又可增加薄膜的強(qiáng)度。 紅外線加熱到TgTm溫度之間，為薄膜延伸、分子鏈段重排提供能量。 采用一定倍率（

4、用延伸率表示）的單向或雙向拉伸，可以控制取向程度，改善薄膜的各項(xiàng)性能，是膜熱收縮的必要工藝條件。 再次采用急冷工藝是為了把定向結(jié)構(gòu)保留下來(lái)，把拉伸時(shí)產(chǎn)生的張應(yīng)力記憶下來(lái)，為加熱使用時(shí)的解取向創(chuàng)造了條件。 （三）采用注、拉、吹工藝制造管狀熱收縮膜 二、二、 收縮包裝工藝及設(shè)備收縮包裝工藝及設(shè)備 1 預(yù)包裝作業(yè)：預(yù)包裝時(shí)，薄膜尺寸應(yīng)比產(chǎn)品大10%-20%，如果尺寸過(guò)小，充填物品不方便，還會(huì)造成收縮張力過(guò)大，可能將薄膜拉破；尺寸過(guò)大，則收縮張力不夠，包不緊或不平整。所用收縮薄膜厚度可根據(jù)產(chǎn)品大小、質(zhì)量以及所要求的收縮張力來(lái)決定。如PE熱收縮薄膜，一般選用厚度為80-100微米，對(duì)大托盤(pán)收縮包裝，厚度

5、可增加至500微米。1）兩端開(kāi)放式：包裝件兩端收縮形成橢圓性開(kāi)口（見(jiàn)圖6-20，6-21）。2）四面密封式：將產(chǎn)品四周（用平膜）或兩端（用管膜）均包裹起來(lái)，接縫采用搭接式密封。用于要求密封的產(chǎn)品包裝（見(jiàn)圖6-23，624）。3）一端開(kāi)放式：用薄膜先制成方底大袋、再將此袋自上而下套在堆疊商品的托盤(pán)上。采用大型收縮包裝機(jī)，用于瓦楞紙箱和大袋包裝件的集合包裝。包裝件長(zhǎng)寬高一般在1m以上（見(jiàn)圖 6-25）。 2、熱收縮操作 1）、熱收縮通道，也稱(chēng)熱收縮遂道，由傳送帶和加熱室組成。將預(yù)包裝件放在傳送帶上以規(guī)定的速度運(yùn)行進(jìn)入加熱室，利用熱空氣吹向包裝件進(jìn)行加熱。包裝件收縮完畢后離開(kāi)加熱室，自然冷卻后從傳送

6、帶上取下，產(chǎn)品體積大或收縮溫度較高（薄膜的），應(yīng)在離開(kāi)加熱室后用冷風(fēng)扇加速冷卻。2）、噴槍+液化氣罐，手提式熱風(fēng)噴槍現(xiàn)場(chǎng)加熱。用于大型集裝箱的產(chǎn)品或體積較大的單件異型產(chǎn)品。 例：包裝2 m3 的產(chǎn)品，用熱功率為36000K*Cal/h的噴槍?zhuān)?min完成熱收縮包裝。 三、三、 常用的收縮薄膜常用的收縮薄膜 （一）、 收縮薄膜的主要性能指標(biāo) 1、收縮率與收縮比 先量薄膜縱橫向長(zhǎng)度，然后將薄膜浸在120 2 （恒溫介質(zhì)，如甘油中）1- 2秒，取出后用冷水冷卻，測(cè)量縱橫向長(zhǎng)度L2 ，按下式計(jì)算： 收縮率（S）=(L1-L2)/L1*100% (L1為收縮前薄膜長(zhǎng)或?qū)挘琇2為收縮后膜的長(zhǎng)或?qū)?目前包裝

7、用收縮膜，一般要求縱橫向收縮率相等，約為50%（實(shí)際上為20%-40%）；但在特殊情況下也有單向收縮率的，收縮率為25%-50%（單軸拉伸）；還有縱橫向收縮率不相等的偏延伸薄膜。 收縮比（R）=S1 / S2其中：S1為縱橫向（任一向）收縮率較大的（%），S2為縱橫向收縮率較小的（%）。 2、 收縮張力：薄膜收縮后施加給包裝的張力（與膜縱橫向拉伸強(qiáng)度成正比）以拉伸強(qiáng)度表示，如熱收縮PE膜、拉伸強(qiáng)度（縱、橫向）MPa，厚度0.06mm 為0.06mm 為 12 MPa 3、收縮溫度：定義：對(duì)包裝作業(yè)來(lái)將，包裝件在熱收縮通道內(nèi)加熱，薄膜收縮產(chǎn)生預(yù)定張力（一定收縮率）所達(dá)到的溫度。溫度高低與膜厚、塑

8、料的結(jié)晶度，或分子間力有關(guān)。1-PE 2-PVC 3-PP按仃止收縮的溫度測(cè)定：PE=126 PVC=150 PP=165按達(dá)到一定張力（50%收縮率）時(shí)的溫度測(cè)定：PE=105 PVC=100 PP=156圖6-7曲線中 4、熱封性 在加熱收縮之前，一定要兩面或三面熱封合，并要求封縫有較好的強(qiáng)度。 （二）、 常用收縮薄膜的品種和用途 1、PVC膜 1）軟PVC（25% 增塑劑）熱穩(wěn)定性差，為多組分、分子不規(guī)整的結(jié)構(gòu)，難以結(jié)晶，但透明度高。可采用預(yù)拉伸技術(shù)制造熱收縮膜。2）硬PVC（5%增塑劑），且為間規(guī)立構(gòu)時(shí)，有一定的結(jié)晶度，但熔點(diǎn)高（Tm在300 左右），透明度較低，分子間力大，難以拉伸處

9、理，一般不作熱收縮膜使用。 軟PVC膜的特點(diǎn) 收縮溫度低、寬（在Tg附近進(jìn)入高彈態(tài)、膜軟化變形） ，40左右就可以收縮，160 停止收縮，并開(kāi)始有熱分解產(chǎn)物出現(xiàn)，所以PVC熱通道溫度一般為100-150（以收縮率限定收縮溫度）；透濕率高、透氧率低、兩點(diǎn)決定了PVC膜適于水果蔬菜熱收縮包裝（透明、對(duì)熱敏感；有呼吸、防霧氣、保鮮等功能）的要求；抗沖擊性差、尤其是低溫脆性大（分子鏈柔性差，分子間力強(qiáng)，分散應(yīng)力弱，低溫下Tx升高，處于硬玻璃態(tài)），外力作用下，易脆斷。所以不適宜作耐寒包裝使用，尤其不能作冷凍食品小包裝使用。封縫強(qiáng)度低熱封時(shí)，有HCL氣體產(chǎn)生，在食品熱收縮包裝時(shí)受限制 ，要注意以下下問(wèn)題：a) )降低熱封溫度，防止熱分解，溫度 0.06mm時(shí)，拉伸強(qiáng)度12Mpa。包裝金屬罐等剛性產(chǎn)品允許較大的收縮張力，而包裝易碎、易皺折產(chǎn)品時(shí)，如收縮張力過(guò)大，產(chǎn)品易變形，甚至損壞。 收縮率、收縮張力大小與收縮溫度有關(guān)。要按預(yù)定張力（如50%收縮率）來(lái)確定熱收縮溫度。例如PVC收縮膜的熱收縮溫度范圍很寬，