軟包裝袋破損的原因分析

軟包裝，是指采用聚酯、鋁箔、聚烯烴等材料復(fù)合而成的多層復(fù)合薄膜，用粘合劑將其熱合后切制為一定尺寸的軟質(zhì)包裝容器，用于肉食、果蔬包裝，一般以蒸煮袋較為典型。

常見蒸煮袋制作材料包括PET、鋁箔、BOPA和CPP等，這些材料在力學(xué)性能（拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度和耐沖擊性能等）、物理性能（阻濕性、阻氧性和耐寒耐熱性等）方面各有優(yōu)劣，因而在生產(chǎn)中會(huì)根據(jù)內(nèi)容物的種類和要求，采用兩層、三層或多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，以獲得較佳性能。

軟包裝袋破損的幾種情況

軟包裝袋的破損是影響產(chǎn)品包裝質(zhì)量的主要問題之一。常規(guī)蒸煮袋裝食品通常采用以下生產(chǎn)流程：原料驗(yàn)收→加工處理→裝袋→抽真空→熱熔封口→檢驗(yàn)→加熱殺菌→冷卻→干燥包裝。

通常軟包裝袋在以下幾種情況中容易出現(xiàn)破袋：

首先是在產(chǎn)品的灌裝過(guò)程中，灌裝的內(nèi)容物會(huì)對(duì)袋底部產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊，如果袋底部無(wú)法承受沖擊力的作用就會(huì)出現(xiàn)底部開裂，不僅影響生產(chǎn)環(huán)境的清潔，而且會(huì)影響灌裝效率；其次是在產(chǎn)品堆放、運(yùn)輸時(shí)，倘若軟包裝袋承受不住由于商品堆壓等原因引起的內(nèi)壓增大，也會(huì)引起袋子破裂，高溫蒸煮袋的耐壓、耐高溫，抽真空包裝耐壓、柔韌性、冷凍包裝袋的耐凍碎裂性、耐穿刺性等不良都可能可能引起包裝袋的破裂。

軟包裝袋破損的原因分析

一、灌裝過(guò)程中破損情況

在新型的灌裝生產(chǎn)線上，軟包裝袋的制作與內(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。

通常所說(shuō)的熱封強(qiáng)度指的是將兩張薄膜通過(guò)熱合的方式黏在一起到完全冷卻后的黏結(jié)強(qiáng)度，但是在生產(chǎn)線上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)度不適宜用于此處對(duì)于材料熱封性能的評(píng)價(jià)，應(yīng)采用熱黏力--材料熱封部分尚未冷卻時(shí)的剝離力--依據(jù)此進(jìn)行材料選擇。

熱黏力的檢測(cè)與應(yīng)用：薄膜熱黏力與熱封溫度及熱封時(shí)間的關(guān)系具有一定的普遍性，要達(dá)到薄膜材料的較佳熱黏力有一個(gè)合適的溫度點(diǎn)，而當(dāng)熱封溫度超過(guò)這個(gè)溫度點(diǎn)后熱黏力會(huì)表現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。同時(shí)從數(shù)據(jù)上分析，在同一熱封溫度下，延長(zhǎng)熱封時(shí)間會(huì)增加熱黏力，薄膜在同樣的熱封溫度下，當(dāng)熱封時(shí)間為0.3s時(shí)樣品的熱黏力明顯低于當(dāng)熱封時(shí)間是0.5s時(shí)的情況。

在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)灌裝的內(nèi)容物計(jì)算灌裝時(shí)對(duì)于軟包裝袋底部的沖擊力，然后使用熱黏拉力試驗(yàn)儀通過(guò)調(diào)節(jié)熱封溫度、熱封壓力和熱封時(shí)間來(lái)繪制熱黏力曲線，并在參考計(jì)算數(shù)據(jù)、結(jié)合生產(chǎn)線實(shí)際情況的基礎(chǔ)上選擇較佳的熱封參數(shù)組合用于生產(chǎn)線。

二、存儲(chǔ)過(guò)程中的破袋情況

除真空包裝外，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，即軟包裝袋的熱封處，因此破袋可以通過(guò)檢測(cè)包裝物熱封邊的熱封強(qiáng)度、進(jìn)而更換材料或者調(diào)整熱封工藝參數(shù)來(lái)避免。

材料的熱封強(qiáng)度根據(jù)檢測(cè)方法大致可分為拉伸熱封強(qiáng)度和膨脹熱封強(qiáng)度。通常我們使用拉力機(jī)檢測(cè)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，但是軟包裝袋的受壓破損問題可以通過(guò)檢測(cè)材料的膨脹熱封強(qiáng)度來(lái)解決。

膨脹熱封強(qiáng)度的檢測(cè)與應(yīng)用：膨脹熱封強(qiáng)度的檢測(cè)需要使用泄漏與密封強(qiáng)度測(cè)試儀，需要向軟包裝袋內(nèi)加壓，同時(shí)可以檢測(cè)出整個(gè)包裝中強(qiáng)度較差的位置(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)，但是如果材料特別柔軟(例如一些軟包裝材料可被拉伸至原始長(zhǎng)度的幾倍以上)會(huì)隨著試驗(yàn)壓力的增加而出現(xiàn)明顯的變形，還需要借助約束板試驗(yàn)裝置對(duì)軟包裝袋的加壓膨脹以及材料的伸展變形起抑制作用。

通過(guò)泄漏與密封強(qiáng)度測(cè)試儀不僅能夠檢測(cè)軟包裝袋的較大破裂力，還能通過(guò)設(shè)定施加的壓力來(lái)測(cè)試包裝袋的破裂時(shí)間，操作人員可以根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)堆放結(jié)構(gòu)，也可以進(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。

三、真空包裝封口開裂的破袋情況

（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(guò)了所用軟包裝材料的承受范圍，在運(yùn)輸或銷售流通過(guò)程中，稍受外力，就會(huì)出現(xiàn)上述破袋、開裂問題。

（2）因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：

①食品包裝的物理機(jī)械性能--如拉斷力與斷裂伸長(zhǎng)率、抗穿刺強(qiáng)度、抗擺錘沖擊性能、剝離強(qiáng)度等測(cè)試，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(guò)程的需求。

②食品包裝的密封性--如爆破壓力測(cè)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(cè)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。如扭矩力測(cè)試可以判斷瓶蓋的擰緊程度能否滿足瓶子不發(fā)生泄露的要求。

四、高溫蒸煮袋破袋問題

根據(jù)拉烏爾定律，空間里液體汽化的壓力，由可液化物質(zhì)的物質(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，以GB／T10004-1998《耐蒸煮復(fù)合膜、袋》為例，試驗(yàn)中要求在包裝袋內(nèi)分別裝4％HAC、1％硫化鈉(Na2S)、5%氯化鈉(NaCl)水溶液及精制植物油，然后進(jìn)行排氣封口，裝入反壓蒸煮鍋內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。我們往往認(rèn)為已經(jīng)很地控制溫度，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。

（1）首先分析水煮袋按規(guī)定把水裝入袋內(nèi)，排氣封口。我們仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，空氣沒有排干凈。其在100℃前的加熱過(guò)程中：時(shí)間密閉的玻璃球代表封閉的袋子，可以看出，加熱時(shí)水煮袋膨脹是正常的。分析其原因?yàn)椋菏覝貢r(shí)裝入水封口，這時(shí)袋內(nèi)外壓力是平衡的，在室溫加熱到98℃的過(guò)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。 

（2）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(guò)100℃時(shí)，袋內(nèi)壓力永遠(yuǎn)高于袋外壓力。

根據(jù)上述破袋情況，一般在以下幾方面應(yīng)加強(qiáng)注意：

①材料方面

材料必須具有足夠的厚度，厚度不足，將會(huì)造成復(fù)合膜的強(qiáng)度不足，從而造成破袋問題：注意材料中再生料的加入，再生料各方面都會(huì)降低，加入過(guò)多，復(fù)合膜強(qiáng)度不足，從而造成破袋。在PE膜的制造過(guò)程中，加入LLDPE和mPE以提高PE的強(qiáng)度和柔韌性，從而減少破袋。如果在低溫冷凍環(huán)境中，使用的包裝，必須選用耐低溫的包裝材料(如BOPA)，來(lái)生產(chǎn)復(fù)合膜，否則會(huì)造成低溫冷凍環(huán)境中，復(fù)合膜的脆裂。

②在制袋工藝方面

制袋的溫度過(guò)高，造成熱封處的熱封材料性能下降，從而影響到破袋；制袋的壓力過(guò)大，造成熱封處的熱封材料被擠出，封門的熱封材料降低（內(nèi)側(cè)壓力比外側(cè)壓力?。?，從而造成包裝袋在跌落時(shí)的破袋。制袋的熱封條過(guò)于鋒利，或有機(jī)械飛刺，也會(huì)損傷袋子的熱割邊緣，從而造成破袋現(xiàn)象。

③復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度

如果復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度過(guò)低，難以達(dá)到多層復(fù)合材料同時(shí)受力的要求，造成力不能更好的分散，那么在跌落過(guò)程中，就會(huì)造成破袋。另外，在高溫蒸煮袋中，由于有的粘合劑耐熱性不好，尤其在一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)中(如BOPA15／AL7／CPP70)，在高溫蒸煮時(shí)，也會(huì)造成在封口邊處的破裂，復(fù)合膜脫層的現(xiàn)象。

④其它方面

在包裝一些重包裝時(shí)，在灌裝完該類物品后，熱封前，應(yīng)將袋內(nèi)的空氣排出，以減小包裝袋壁的受力，讓固形物直接受力，以減少袋的破損，在后加工過(guò)程中，應(yīng)特別注意耐穿刺強(qiáng)度、耐壓性能、跌落破裂性、耐溫性及耐溫介質(zhì)性和食品安合衛(wèi)生性能是否符合要求。