现在继续介绍高温蒸煮破袋及冷冻包装破袋原因及解决方法。 4、高温蒸煮袋破袋原因 根据拉乌尔定律,绝对空间里液体汽化的压力,由可液化物质的量决定。在常压下,每摩尔的液体完全汽化后可以给22.4L的空间一个大气压的压力,在进行反压蒸煮试验时,我们往往认为已经很精确地控制温度,降温时有足够的反压,还是常常发现有爆袋现象。爆袋肯定是因为袋内的压力高于袋外。 加热时水煮袋膨胀是正常的。因室温时封口,这时袋内外压力是平衡的,在室温加热到98℃的过程中,液体水本身要膨胀,袋内空气要膨胀,这时产生的部分水蒸气也占据部分空间,导致膨胀。这时候袋内压力会增加。袋子的爆破是这种热状态下封口部位高分子材料产生蠕变现象的结果。 蒸煮袋在加热到100℃以前,同水煮袋变化是一样的,在蒸煮锅内,加热超过100℃时,袋内压力远远高于袋外压力。因此蒸煮袋在加热灭菌前的抽真空过程时,必须将袋内空气完全抽彻底,以免在高温灭菌中因袋内压力高于袋外压力而产生破裂。 一般RCPP或SCPP可采用二元共聚物生产,厚度必须大于60um。作为耐高温蒸煮的CPP,不应该用均聚聚丙烯去组合生产,而应用共聚聚丙烯(嵌段共聚聚丙PP--B)或共混改性的聚丙烯粒料薄膜去组合。因为用均聚聚丙烯薄膜做的CPP,经高温蒸煮后要产生脆化,容易从封口处破裂,造成内容物泄漏,在抽真空处的折痕处易发生漏气,而且耐油性极差。而共聚型或共混型CPP,因其结晶度高,所以耐低温性和抗冲击性比均聚CPP好。 5、冷冻袋包装破损原因 塑料长时间处于低温环境中会变脆,易破裂,物理性能急剧下降,这反映了塑料材料耐寒性较差的弱点。通常,塑料的耐寒性能用脆化温度表示。随着温度的降低,塑料因其聚合物分子链活动性的降低而变得性脆易折,在规定的冲击强度下,50%的塑料发生脆性破坏,此时的温度即为脆化温度,也即塑料材料正常使用的温度下限。如果冷冻食品采用的包装材料耐寒性较差,在后期的运输装卸过程中,冷冻食品尖锐的突起很容易刺破包装,造成包装袋破裂泄漏问题,加快食品的腐败。 因此耐冷冻食品包装热封层材料一般用PE膜,PE膜的耐冷冻性能要比CPP膜好,在-18℃使用非常好,而CPP在零度以下就变得很脆易破裂。 在储藏和运输环节,冷冻食品是包装在瓦楞纸箱内进行的。冷库的温度一般设定在-24℃~-18℃。在冷库中,瓦楞纸箱会逐渐吸收环境中的水分,通常经4天可达水分平衡。冷冻食品在由冷库运输到销售地点的过程中,将经过多次装卸操作,温差的不断变化使瓦楞纸箱箱体周围空气中的水蒸气冷凝在纸箱表面,纸箱含水率迅速升高至约19%,其边压强度将下降约23%~25%,此时瓦楞纸箱的力学强度进一步遭到破坏,增加了塌箱发生的几率。从而也增加了包装袋破损的机率。 二、应对措施 针对上述几种情况,企业应从以下几方面着手解决,以期能改善破袋状况。 1、材料方面 材料必须具有足够的厚度,厚度不足,将会造成复合膜的强度不足,从而造成破袋问题:注意材料中再生料(再造粒料)的加入,再生料多的话,薄膜各方面性能都会降低,加入过多,复合膜强度不足,从而造成破袋。在PE膜的制造过程中,加入LLDPE和MPE或高强型PE(FPE—T),以提高PE的强度和柔韧性,从而减少破袋。在低温冷冻环境中使用的包装,必须选用耐低温的包装材料(如BOPA)来生产复合膜,否则会造成低温冷冻环境中,复合膜的脆裂。 复合膜常用在液体和粉末的包装上。较重的内容物受到瞬间冲击(比如跌落)时,对封口强度有较高要求。从材料结构方面考虑,仅是提高拉伸强度并不能解决问题,材料撕裂强度似乎可以更明显地提高抗冲击强度。 定向塑料薄膜经过拉伸定向,提高了结晶度,它的抗拉强度、弹性模量、冲击强度、破裂强度大幅度上升,但薄膜的“继发撕裂强度”下降,只要有一点缺口刀痕就容易产生撕裂。这是定向薄膜的特性,印刷基材采用的双向拉伸薄膜,与撕裂强度最高的CPE、CPP复合,复合膜的撕裂强度却不是两种基材的相加,而是减少。复合强度越高,撕裂强度下降越多。挤出复合对提高撕裂强度有独特的效果,共挤膜更有优势。 2、制袋工艺 制袋的温度过高,造成热封处的热封材料性能下降,从而破袋;制袋的压力过大,造成热封处的热封材料被挤出,热封压力应热封位内侧压力比外侧压力小,热封位的热封材料降低从而造成包装袋在跌落或运输时破袋。制袋的热封条过于锋利,或有机械飞刺,也会损伤袋子的热割边缘,从而造成破袋现象。 3、复合膜的剥离强度 如果复合膜的剥离强度过低,难以达到多层复合材料同时受力的要求,造成力不能更好的分散,那么在跌落过程中,就会造成破袋。另外,在高温蒸煮袋中,由于有的粘合剂耐热性不好,尤其在一些复杂结构中(如BOPAl5/AL7/CPP70),在高温蒸煮时,也会造成在封口边处的破裂,复合膜脱层的现象。 4、其它方面 在包装一些重包装或粉末类物品如盐、洗衣粉时,在灌装完该类物品后,热封前,应将袋内的空气排出,以减小包装袋壁的受力,让固形物直接受力,以减少袋的破损,在后加工过程中,应特别注意耐穿刺强度、耐压性能、跌落破裂性、耐温性及耐温介质性和食品安合卫生性能等是否符合要求。
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