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包裝材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分滿足內(nèi)容物的保護(hù)性需求，又不至于功能過剩，從而做到最經(jīng)濟(jì)的包裝成本。不同的內(nèi)容物性質(zhì)及不同的后加工方式，要求包裝材料也具有相應(yīng)的功能性質(zhì)，下面進(jìn)行簡單的概要說明。 1.內(nèi)容物的形態(tài)和重量 對于塊狀物體，要考慮包裝材料對部分塊狀堅(jiān)硬物的抗穿刺能力，如豬蹄、鳳爪、花生米之類的包裝。 對于粉狀的物體，由于靜電吸塵效應(yīng)，熱封口部位吸附粉體而影響包裝袋封口的可靠性，應(yīng)考慮改善薄膜的抗靜電性，一般在三層共擠熱封膜的熱封面添加0.1～3%的抗靜電劑母料。 液體對充填包裝時(shí)的封口完整性有很大影響，而且同一包裝材料對不同的封口污染物的抗封口污染性也不同，例如K-OPP20//PE空袋的熱封強(qiáng)度為32.5N/15mm，對10%鹽水的夾雜物封合強(qiáng)度為12.5 N/15mm（熱封條件：封入30ml，150℃-0.1MPa-1s，下同），對醋的夾雜物封合強(qiáng)度為18.0N/15mm，對醬油的夾雜物封合強(qiáng)度為10.0 N/15mm，對牛乳的夾雜物封合強(qiáng)度為4.0 N/15mm。一般在共擠熱封膜的熱封層添加一定比例的mLLDPE，以改善薄膜的抗夾雜物熱封性能。 內(nèi)裝物的形狀，也是影響包裝袋耐跌落性的重要因素，相同重量的物體，流動性越好，其跌落時(shí)對包裝袋封口處的沖擊力越大，也越容易出現(xiàn)跌落破包現(xiàn)象，此時(shí)需選用熱封強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)度較好的包裝材料。 內(nèi)容物的重量及形態(tài)，直接影響到包裝袋流通過程的耐跌落性能，因而同樣的內(nèi)容物，重量不一樣，要求選用不同的包裝材質(zhì)。例如，洗衣粉袋，800g以下時(shí)一般選用BOPP//PE結(jié)構(gòu)，1kg左右的多選用PET//PE結(jié)構(gòu)，1.7kg以上的多數(shù)選用PA//PE結(jié)構(gòu)。 2.內(nèi)容物的性質(zhì) 對光敏性物品或者含有光敏性組分物品的包裝，需要考慮包裝材料遮光性要求。例如，有的水煮竹筍袋采用KNY//PE結(jié)構(gòu)，可減少紫外線對水煮筍的變化反應(yīng)（發(fā)黃）。 油脂易氧化變質(zhì)，同時(shí)液體油脂可能滲透包裝材料的正面，需選擇耐油度、耐透油性較好的BOPA材料作阻隔層。PE的耐油度不如CPP，但CPP的抗油質(zhì)封口污染性遠(yuǎn)不如用mLLDPE共混改性的PE薄膜，需根據(jù)具體的包裝要求權(quán)衡選擇。 對于含酸堿成分的內(nèi)容物，重點(diǎn)考慮包裝材料及膠黏劑的耐腐蝕性，避免這些腐蝕性成分透過內(nèi)層材料遷移到復(fù)合膜的膠層及鋁箔層的界面引起脫層現(xiàn)象。例如，一種PET//AL//RCPP結(jié)構(gòu)的鹵汁牛肉包裝袋，打開包裝袋后發(fā)現(xiàn)直接與牛肉接觸部位的AL//RCPP層間已脫層，而其他部位的剝離強(qiáng)度卻很好（如圖2-1）。 溶劑類成分對高聚物具有很強(qiáng)的溶脹作用，特別是含混合溶劑成分的液體農(nóng)藥，目前還沒有一種膠黏劑能完全勝任這方面的包裝要求，必要時(shí)需通過加速試驗(yàn)以確認(rèn)包裝袋對具體成分的包裝適應(yīng)性。 3.包裝方式 真空包裝是常見的包裝方式，要求包裝材料有較好的阻氣能力，而且要有一定的封邊寬度（減少側(cè)面滲透的影響），多采用三邊封袋形，而不采用背封袋形。需要指出的是真空包裝能有效抑制需氧菌引起的變質(zhì)。對厭氧菌引起的變質(zhì)，還需配合適當(dāng)?shù)臏缇に嚥拍苎娱L保質(zhì)期。 充氣包裝常用于不適合于真空包裝的內(nèi)容物，如餅干、薯片等易壓碎的物品。充氣包裝也需要包裝材料具有一定的阻氣能力，同時(shí)要求包裝袋具有良好的密閉性和封合強(qiáng)度，如市售的薯片充氣包裝袋均以齒形封刀以增強(qiáng)包裝袋的氣密性。 阻隔包裝在包裝袋內(nèi)封放一定量的脫氧劑、防潮劑，是一種比較成熟的保質(zhì)包裝方法，要求包裝材料具有相應(yīng)的阻隔能力。值得一提的是，有的人認(rèn)為包裝材料正面采用了高阻隔材料就是高阻隔包裝了，其實(shí)不然。例如以折邊背封袋袋形增強(qiáng)展示效果，卻忽略包裝袋的整體密閉性，這樣在多層復(fù)合膜的搭接處容易形成里外連通的小孔，使防潮、脫氧包裝的保質(zhì)效果大打折扣。 有的包裝袋只是在封口時(shí)封入了較多的空氣，只是使包裝袋鼓起以增強(qiáng)展示性，此時(shí)也要求包裝袋具有較好的氣密性。 4.滅菌方式 以水為介質(zhì)的加熱滅菌目前分為水煮、半高溫蒸煮、高溫蒸煮，所選用的包裝材料、油墨、膠黏劑必需滿足相應(yīng)的殺滅菌蒸煮條件。蒸煮包裝內(nèi)層材料一般選用RCPP，但RCPP材料對于液體包裝來說存在耐跌落性差的缺點(diǎn)，此時(shí)可以選擇蒸煮級RPE，只是透明度略降低。 包裝袋的滅菌方法，還有加熱滅菌、微波滅菌、輻射滅菌、超低溫滅菌等，不同的滅菌方法對包裝材料的性能要求也不一樣，包裝材料必須滿足相對應(yīng)的滅菌要求。 5.流通條件 食品包裝的流通環(huán)境一般分為常溫、冷藏、冷凍等，低溫條件下要注意包裝材料的耐低溫性能，如普通CPP不適合0℃以下的溫度使用，LDPE薄膜可以通過共混改性進(jìn)一步提高其耐低溫性能。 由于我國幅員遼闊，地區(qū)環(huán)境差異大，包裝材料的設(shè)計(jì)要充分考慮這些差別。例如，同樣是充氣包裝，銷往高原地區(qū)和沿海地區(qū)的包裝袋的充氣量就不一樣。 6.包裝機(jī)械 自動包裝機(jī)分為立式和臥式兩大類。立式包裝機(jī)充填時(shí)對包裝材料的熱粘強(qiáng)度有較高的要求。熱粘強(qiáng)度是指包裝材料封口后未冷卻時(shí)的封合強(qiáng)度，其值遠(yuǎn)低于常溫下檢測到的封合強(qiáng)度。 包裝材料的摩擦系數(shù)影響自動包裝時(shí)的走機(jī)性能和產(chǎn)品定位的準(zhǔn)確性。一般立式包裝機(jī)要求包裝材料的摩擦系數(shù)（熱封面與鋼板間的摩擦系數(shù)）小一些，而臥式包裝材料的摩擦系數(shù)（熱封面與內(nèi)裝物的摩擦系數(shù)）稍大一些。另外，自動包裝對包裝材料表面與鋼輥間的摩擦也有一定要求，一般要求偏大一些，太小會引起材料的走偏。 對于制成包裝袋發(fā)貨的產(chǎn)品，一般要求封合強(qiáng)度、開口性及抗封口污染性就可以了。 上述要求只是包裝材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝設(shè)計(jì)需考慮的基本信息，實(shí)際應(yīng)用要復(fù)雜得多，不同的內(nèi)容物、不同的后加工方式、不同的流通條件等對包裝材料的性能要求各異，對油墨、膠黏劑的要求也不一樣，需要根據(jù)不同的功能性要求，對包裝材料進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。 |
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