第三章 热收缩包装与拉伸包装技术 包装工艺学教学课件.ppt

中北大学 第三章 热收缩包装与拉伸包装技术 热收缩包装是用可热收缩的塑料薄膜裹包产品和包装件，然后加热使薄膜收缩和包紧产品或包装件的一种包装方法；拉伸包装是用可拉伸的塑料薄膜在常温和张力下对产品或包装件进行裹包方法。这两种包装方法原理不同，但产生的包装效果基本一样，它们与裹包技术有类似的地方，但所用材料和工作原理却完全不同。 第一节 热收缩包装技术 热收缩包装技术与热成型和贴体包装技术都是在70年代进入我国，并得到了飞速的发展和普及，故被认为是本世纪发展最快的三种包装技术之一，也是一种很有发展前途的包装技术。 一、常用的收缩薄膜 收缩薄膜是收缩包装材料中最主要的一种。根据热塑料在加热条件下会复原的特性，在由塑料原料制成薄膜的过程中，预先进行加热拉伸，经冷却而制成收缩薄膜。 收缩薄膜的制造方法分片状和筒状两类。片状薄膜是先制成片状，然后分别沿薄膜的纵轴和横轴方向进行拉伸，称二次拉伸法，或者同时进行两个方向拉伸，称一次拉伸法；筒状薄膜是先制成筒状，然后进行二次拉伸或一次拉伸。 适用于热收缩包装的薄膜有PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PVDC (聚偏二氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)、EVA(乙烯—醋酸乙烯酯)和离子聚合物薄膜等，其中以PE薄膜用量最大，其次是PVC，两者用量约占收缩薄膜总量的75％左右。 一般的塑料薄膜通常采用熔融挤出法、压延法、溶液流延法制得。而热收缩薄膜是将这种制得的片状薄膜或筒状薄膜，再进行纵向或横向的数倍延伸处理，使得薄膜的分子链或特定的结晶面与薄膜表面平行定向，从而增加薄膜的强度和透明度；同时在薄膜延伸时若给予一定的温度，使薄膜在凝固前被延伸的比例增加到1︰4至1︰7的延伸率(普通薄膜延伸率为1︰2)，这就使该薄膜在包装时具有所需的热收缩性能。 为了满足收缩薄膜的要求，必须采取特殊的工艺，国外PE收缩膜是通过辐射交联制得交联原膜，然后再经双向拉伸制得。交联的目的，除了破坏结晶外，还可以提高收缩薄膜的收缩应力和强度，采用化学交联生产PE收缩薄膜的简单工艺流程如图6—17所示。 收缩薄膜按其制造方式及使用范围不同，大致分为：一种是二轴型延伸热收缩薄膜，薄膜在加工时纵横两轴向的延伸量几乎相等；另一种是一轴型延伸热收缩薄膜。薄膜制造时只向一个方向延伸。二轴型薄膜的适用范围很广，可用于包装新鲜食品或食品的托盘包装等；一轴型薄膜常用于管状收缩包装和标签包装，如酒类容器的标签包装，矿泉水、饮料瓶上的标签包装，塑料瓶和玻璃瓶盖的密封包装及新鲜果蔬等的套管包装等。 1．收缩薄膜的主要性能指标 (1)收缩率与收缩比 收缩率包括纵向和横向的，测试方法是先量薄膜长度L1，然后将薄膜浸放在120℃的甘油中1～2s，取出后用冷水冷却，再测量长度L2 式中Ll——为收缩前薄膜的长度；L2为收缩后薄膜的长度。目前包装用的收缩薄膜，一般要求纵横两方向的收缩率相等，约为50％；但在特殊情况下也有单向收缩的，收缩率为25％～50％左右。还有纵横两个方向收缩率不相等的偏延伸薄膜。纵横两个方向收缩率的比值称为收缩比。 (2)收缩张力 收缩张力是指薄膜收缩后施加在包装物的张力。在收缩温度下产生收缩张力的大小，对产品的保护性关系密切。包装金属罐等刚性产品允许较大的收缩张力，而一些易碎或易褶皱的产品收缩张力过大，就会变形甚至损坏。因此，收缩薄膜的收缩张力必须选择恰当。 (3)收缩温度 收缩薄膜加热后达到一定温度开始收缩，温度升到一定高度停止收缩。在此范围内的温度称为收缩温度。对包装作业来讲，包装件在热收缩通道内加热，薄膜收缩产生预定张力时所达到的温度称该张力下的收缩温度。收缩温度与收缩率有一定的关系，各种薄膜不同。图 12-1所示，为聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯三种常用收缩薄膜的温度一收缩率曲线。在收缩包装中，收缩温度越低，对被包装产品的不良影响 越小，特别是新鲜蔬菜、水果和纺织品等。 (4)热封性 收缩包装作业中，在加热收缩之前，一定要先进行两面或三面热封，而且要求封缝具有较高的强度。 包装时常用的封合方法有热封法、脉冲熔断封接法、辐射封接法、超声波封接法，如图6—19所示。热封法是最普通的方法，封合时把加热至一定温度的平板(或圆盘)压于重合的薄膜上，进行封合。为防止封口时薄膜产生热收缩，应快速封合，最好在封合后立即采取及时冷却措施。脉冲熔断封接法是以镍铬合金线压住薄膜后，瞬间通过较大电流，使镍铬合金线发热，从而使薄膜加热熔融封接，待其冷却后再放开。辐射封接法是将镍铬合金线或有尖锐口的金属片，作为发热体，嵌装在用陶瓷等材料制成绝缘绝热体的V型沟槽中，在压住薄膜加热时，薄膜受合金线的辐射热而熔断封接。超声波封接法是用振荡器发生超声波，使一次振动器接受并转换成纵振动，依靠圆锥形珩磨头，