软包装袋的破损的各种原因解析
http://www.packltd.cn 时间:2020年7月28日 关注数:624 次 |
摘要：在新型的灌装生产线上，软包装袋的制作与内容物的灌装几乎同步，因此在进行内容物灌装时袋底部的热封部分并未完全冷却，而所能承受的冲击力也会大打折扣。
软包装袋的破损是影响产品包装质量的主要问题之一。通常软包装袋在以下几种情况中最容易出现破袋：首先是在产品的灌装过程中，灌装的内容物会对袋底部产生强烈冲击，如果袋底部无法承受冲击力的作用就会出现底部开裂，不仅影响生产环境的清洁，而且会影响灌装效率；其次是在产品堆放、运输时，倘若软包装袋承受不住由于商品堆压等原因引起的内压增大，也会引起袋子破裂，高温蒸煮袋的耐压、耐高温，抽真空包装耐压、柔韧性、冷冻包装袋的耐冻碎裂性、耐穿刺性等不良都可能可能引起包装袋的破裂。
一、灌装过程中破损原因
在新型的灌装生产线上，软包装袋的制作与内容物的灌装几乎同步，因此在进行内容物灌装时袋底部的热封部分并未完全冷却，而所能承受的冲击力也会大打折扣。
通常所说的热封强度指的是将两张薄膜通过热合的方式黏在一起到完全冷却后的黏结强度，但是在生产线上材料并未获得充足的冷却时间，因此包装材料的热封强度不适宜用于此处对于材料热封性能的评价，应采用热黏力--材料热封部分尚未冷却时的剥离力--依据此进行材料选择。
热黏力的检测与应用
薄膜热黏力与热封温度及热封时间的关系具有一定的普遍性，要达到薄膜材料的最佳热黏力有一个最合适的温度点，而当热封温度超过这个温度点后热黏力会表现出下降的趋势。同时从数据上分析，在同一热封温度下，延长热封时间会增加热黏力，薄膜在同样的热封温度下，当热封时间为0.3s时样品的热黏力明显低于当热封时间是0.5s时的情况。
在实际使用中应根据灌装的内容物计算灌装时对于软包装袋底部的冲击力，然后使用热黏拉力试验仪通过调节热封温度、热封压力和热封时间来绘制热黏力曲线，并在参考计算数据、结合生产线实际情况的基础上选择最佳的热封参数组合用于生产线。
二、存储过程中的破袋情况原因
除真空包装外，用软包装袋包装的物品在存放和运输时会由于物品的摞放而引起袋内气体压力的增大，进而能够引起软包装袋的破裂。由于发生破裂的位置多集中在材料间的热合位置，即软包装袋的热封处，因此破袋可以通过检测包装物热封边的热封强度、进而更换材料或者调整热封工艺参数来避免。
材料的热封强度根据检测方法大致可分为拉伸热封强度和膨胀热封强度。通常我们使用拉力机检测的是拉伸热封强度，是包装材料在受力方向一致、力值均匀的情况下热封处抵抗分离的能力，特别适用于评价软包装袋的开口性，但不适用于解决软包装袋的破袋问题，因为引起破袋的袋内压力的方向和大小都不确定，而且热封处附近的材料由于承受了部分压力可能会出现形变，但是软包装袋的受压破损问题可以通过检测材料的膨胀热封强度来解决。
膨胀热封强度的检测与应用
膨胀热封强度的检测需要使用泄漏与密封强度测试仪，需要向软包装袋内加压，同时可以检测出整个包装中强度最差的位置(不仅限于热封部位)。由于膨胀热封强度不能代表热封的平均强度，所以膨胀热封强度与拉伸热封强度之间没有什么关联。膨胀热封强度与软包装袋的尺寸、几何形状、以及使用材料有关，但是如果材料特别柔软(例如一些软包装材料可被拉伸至原始长度的几倍以上)会随着试验压力的增加而出现明显的变形，还需要借助约束板试验装置对软包装袋的加压膨胀以及材料的伸展变形起抑制作用。
通过泄漏与密封强度测试仪不仅能够检测软包装袋的最大破裂力，还能通过设定施加的压力来测试包装袋的破裂时间，操作人员可以根据测试数据设计堆放结构，也可以进一步调整热封工艺的参数以改善包装效果，或者根据软包装袋破裂的位置对包装结构上存在的问题进行分析。
三、真空食品包装封口开裂问题的出现
主要为食品真空包装设计及外真空包装材料两方面原因：
1）. 食品真空包装设计方面，如内容物的净含量或体积超过了所用软包装材料的承受范围，在运输或销售流通过程中，稍受外力，就会出现上述破袋、开裂问题。
2）. 因外食品真空包装材料的质量问题导致成品包装出现封口开裂问题一般集中在以下几个方面：
A )食品包装的物理机械性能--如拉断力与断裂伸长率、抗穿刺强度、抗摆锤冲击性能、剥离强度等测试，可综合判断包装袋的韧性、耐穿刺性、抗冲击性等物理机械性能是否符合包装、储存堆码及运输过程的需求。
B）食品包装的密封性--如爆破压力测试，可以确定发生破袋的位置和机械强度薄弱的部位。如热封强度测试可判断热封强度是否满足食品内容物的要求，并确定热封不良的部位以及热封效果的均匀度。如扭矩力测试可以判断瓶盖的拧紧程度能否满足瓶子不发生泄露的要求。
四、高温蒸煮袋破袋问题
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，以GB／T10004-1998《耐蒸煮复合膜、袋》为例，试验中要求在包装袋内分别装4％HAC、1％硫化钠(Na2S)、5％氯化钠(NaCI)水溶液及精制植物油，然后进行排气封口，装入反压蒸煮锅内进行试验。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。
1）．首先分析水煮袋按规定把水装入袋内，排气封口。我们仔细观察后发现，空气没有排干净。其在100℃前的加热过程中：时间密闭的玻璃球代表封闭的袋子，可以看出，加热时水煮袋膨胀是正常的。分析其原因为：室温时装入水封口，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。
2）．蒸煮袋问题蒸煮袋在加热到100℃以前，同水煮袋变化是一样的，在蒸煮锅内，加热超过100℃时，袋内压力永远高于袋外压力。
根据上述破袋情况，一般在以下几方面应加强注意：
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：注意材料中再生料的加入，再生料各方面都会降低，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以提高PE的强度和柔韧性，从而减少破袋。如果在低温冷冻环境中，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。
2．在制袋工艺方面：
制袋的温度过高，造成热封处的热封材料性能下降，从而影响到破袋；制袋的压力过大，造成热封处的热封材料被挤出，封门的热封材料降低（内侧压力比外侧压力小），从而造成包装袋在跌落时的破袋。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BOPA15／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、洗衣粉等时，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是否符合要求。
提醒注意事项：
通过检测材料的热封性能调节生产工艺中的热封参数可以降低在灌装或存放、后加工、运输过程中软包装袋破损的概率，但是需要特别注意以下几个问题。
1）、首先，需要特别注意灌装物在灌装过程中是否会污染封口，污染物能致使材料的热黏力或热封强度显著降低，导致软包装袋因无法承力而破裂。应尤其注意粉末类灌装物，需要进行相应的模拟测试。
2）、通过选择的生产线热封参数得到的材料热黏力及膨胀热封强度都应在设计要求的基础上留出一点余量(应根据设备和材料的情况进行具体分析)，因为无论是热封元件还是包装材料(尤其是软包装用薄膜材料)均匀性都不会非常好，累积误差会导致包装热封处的热封效果不均匀。
3）、通过对材料的热黏力和膨胀热封强度的检测，都能分别获得一套适用于特定产品及特定生产线的热封参数，此时应结合测试获得的材料热封曲线进行综合考虑、择优选择。
(来自:包装企业网)
