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谈耐高温蒸煮袋及其应用三

发布时间:2021年08月19日    点击:[0]人次

谈耐高温蒸煮袋及其应用(三)

三、制造耐高温蒸煮袋的材料

耐高温蒸煮袋的结构有二层、三层、四层甚至更多,其中,二层的是透明的塑/塑型,例如PET/CPP或OPA/CPP。三层的有透明的塑/塑型,如PET/OPA/CPP和含铝箔的不透明型,如PET/AL/CPP、OPA/AL/CPP。四层的是含铝箔不透明的PET/AL/OPA/CPP,这种结构是防穿刺、加强型、大容量的包装袋,其OPA应该放在AL与CPP之间比较合理,更多层的主要是内层不用纯CPP膜,而是用多层共挤膜,如PA/EVOH/PP、PA/PVA/PP共挤膜再加上PET或铝箔构成更多层数的复合物,但其数量不多,从功能上看,含铝箔的四层结构PET/AL/OPA/CPP的袋子,完全能够满足所有蒸煮食品的要求。

对蒸煮袋中使用的这些材料,有必要介绍一下它们的性能和作用,为了保证蒸煮袋的质量,也应对它提出具体要求。

1. 聚酯膜PET,又称双向(或双轴)拉伸聚酯膜

PET(或称BOPET)薄膜是作为蒸煮袋的外层材料而被使用的,它的厚度为12μm。它具有高熔点、高耐热性、高机械强度、高刚性、高透明度、高阻香性、高阻气性的特点,又由于它分子结构中的极性关系,表面张力较高,稍加电晕处理后表面张力可达52mN/m(即52dyn/cm),对印刷和粘合都十分有利。当用PET作为外层材料与其它可热封性材料(CPP、PE等)复合而热封制袋时,哪怕温度高达220℃,它也不会熔化变形,不会粘刀,有利于复合膜的制袋。现在,我国已有多家PET膜的生产供应商,大多数PET膜都能满足120~128℃的高温蒸煮,甚至可满足135℃的高温蒸煮,但也有个别的PET膜存在着热收缩率过大,经高温蒸煮后变形的问题。所以,在选购耐高温蒸煮用PET时,一定要挑选热收缩率小的产品,才好放心地使用。

有时候,也会生产OPA/PET/CPP(PE)结构的复合袋,这时,PET的二个面都要复合,所以,应选用双面电晕处理过的才行,双面的表面张力都要在50mN/m以上,否则会一面牢,另一面不够牢。

2. 尼龙膜OPA,又称双向(或双轴)拉伸尼龙膜

和PET膜一样,在大多数场合下,它是作为蒸煮袋的外层材料被使用的,其厚度为15μ,当需要制造抗穿刺性能好、又是大容量的重型包装袋时,它也被用在与内层CPP相近的夹层之中,如PET/AL/OPA/CPP。至今为止,大量使用的OPA是由己内酰胺开环聚合得到的尼龙6做的,而由己二酸与己二胺缩合聚合得到的尼龙66就很少,尼龙12更少。

尼龙膜同样具有高熔点、高耐热、高机械强度、高透明度和极好的耐穿刺性性能,其刚性和阻香性比PET差,比较柔软,手的质感极好。由于分子结构中的酰胺基,使其保持极高的极性和表面张力,稍加电晕处理,可达52mN/m(即52 dyn/cm),十分有利于印刷和复合。但也正是因为分子结构中有大量的酰胺基极性基团,导致其表面极易吸收同样极性很大的水分子,严重时形成一层吸留水膜,在印刷、特别是在用双组份聚氨酯胶粘剂去进行复合时,常常会造成印刷不良、复合不牢,有小气泡或白点等质量问题,所以,在选购尼龙膜时,要注意该产品的防潮包装(用高阻隔性复合膜密封包装,再放入干燥剂吸潮)是否完好,自己买回来后,也应把它放到通风干燥的地方去贮存,不要放在潮湿的地方。

如果OPA的二个面都要复合,那么就要选用双面都电晕处理过的、表面张力不小于50mN/m的膜,才能确保二面的高复合牢度。

3. 铝箔AL

铝箔是金属材料,在蒸煮袋上采用的多为厚度9μm的软质铝箔,它具有完全的阻潮性、阻气性和阻光性,如果没有机械损伤和针孔,它完全不透湿、不透气(O2、N2、CO2等)、不透光,具有极高的耐热性和耐油性,所以,用铝箔做成的复合袋,具有全密封(像马口铁罐头那样)、高保香、高抗油、耐高温等优秀性能,是最高档的复合软包装材料。

但是,作为蒸煮袋中应用的铝箔,有三点要加以注意。第一,表面清洁度要高,表面应该没有油污灰尘,表面张力要高,用简单的方法即用蒸馏水检验时,应该全部浸润,表面张力在72mN/m以上。如果油污严重,则会产生复合牢度不高,特别是经高温蒸煮后,会发生脱层剥离的不良现象。第二,针孔数量要少。本来,铝箔应是阻隔性最好的材料,但若有针孔,就要大打折扣。气体、湿汽、光线会快速直接穿透,内容物很快要变质。一般来说,铝箔越厚,针孔数就越少,例如,7μm厚的是每平方米200孔 ,9μm厚的是每平方米100孔 ,11μm厚的则少于每平方米30孔 ,且孔径不大于20μm。第三,质地要柔软、折叠时应不易断裂,有较好的韧性。购进来的铝箔应该在干燥状态下保存,而且不要放置太久,应尽量新鲜地使用,防止铝箔吸潮氧化变质。

4. 流延聚丙烯CPP

在蒸煮袋中作为接触食品内容物和可热封制袋的内层材料,绝大部分是未经拉伸的流延聚丙烯膜,其厚度为70μm~80μm,只有少数用高密度聚乙烯(HDPE)制造121℃蒸煮的袋子。

CPP具有很高的化学稳定性,能抵抗许多介质(如酸、碱、辣、咸、油、酒、芳香料等)的腐蚀,而且无毒无味,安全卫生性极高,又可通过热封的方法制袋,它比HDPE的耐热性更好,最高使用温度可达145℃。

作为耐高温蒸煮的CPP,不应该用均聚丙烯去制造,而应该用共聚丙烯或共混改性的聚丙烯粒料去制造。这是蒸煮袋高温蒸煮的工艺条件所要求的。因为用均聚丙烯做的CPP,经高温蒸煮后要脆化,跌落试验这一关较难通过,容易在封口处破裂,造成内容物泄漏。所谓共聚丙烯是含5%左右的乙烯或长碳链烯烃单体,如丁烯、辛烯与95%左右丙烯的共聚物。而所谓共混改性的聚丙烯,是用乙丙树脂、聚异丁烯或橡胶类物质与均聚丙烯按一定的比例共混做成的。共聚丙烯或共混改性聚丙烯做成的CPP膜,手感较柔软,透明性比均聚丙烯差,延伸性较大,在常态或经高温蒸煮后去拉伸时,表现出强韧性,有金属光泽的丝状,封口强度极高,耐压性和耐跌落性很好。在20世纪80年代初,上海采用北京燕山石化的J-230聚丙烯可勉强制造出耐121℃高温蒸煮的CPP,到90年代初,常州塑料厂推出了专门供蒸煮袋用的CPP膜,综合性能要比用J-230做的CPP好。在那个时代,还有许多地方可提供CPP膜,但除了最高使用温度只在121℃的局限外,在综合性能上还有缺点。近年来,上海紫藤、无锡环亚、上海美丰、湖北江裕中山中升等都有这类产品,而佛塑集团提供的CPP,除了可耐130℃甚至135℃高温蒸煮外,综合性能也不错。目前,全国各地能提供这类CPP膜的厂家还有很多,选择的面更广了。我们选用CPP时,还要注意它的表面张力,如果在复合时能有40~42mN/m,就可放心使用,若有39mN/m,也可以小心使用,但若只有38mN/m甚至更低,那就不可采用!这一点非常重要。

近年,耐135℃高温蒸煮的呼声越来越高,但真正能耐这个高温的CPP还不多,进口的有日本东赛璐的トレ-3701或日本三井物产提供的XRC-18。国产的还是凤毛麟角,不少国产CPP经135℃蒸煮后,会严重脆化,耐油性极差,甚至会变成糊状的东西。所以,若要做真正耐135℃的蒸煮袋,选择适用的CPP十分重要。(待续)

上海申化科技公司 张烈银

信息来源:广东包装(2005年第六期)

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