摘自《廣東包裝》2013年03月刊
作者:黃山永新股份有限公司? 周黎麗
一、現(xiàn)狀與問(wèn)題分析
早在上個(gè)世紀(jì)90年代初,隨著西式快餐和方便食品的快速發(fā)展,以塑料容器為托底上封軟包裝蓋材的包裝形式在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用。此類包裝不需要額外的容器、方便開(kāi)啟、易于攜帶、安全衛(wèi)生,十分適合工作忙碌的人群使用,推出后便受到了人們的廣泛歡迎。近年來(lái),在我國(guó)食品包裝市場(chǎng)上也陸續(xù)出現(xiàn)了針對(duì)快速生活節(jié)奏推出的塑料容器加封蓋的包裝形式,如果凍、果醬、餅干、薯片等包裝,由于該類型包裝小巧,貨架效果好,安全衛(wèi)生性能高,使用便利,已得到了越來(lái)越多的關(guān)注。但目前此類包裝存在一個(gè)較明顯的問(wèn)題,就是打開(kāi)后,包裝內(nèi)的食物必須一次性吃完,否則,由于包裝開(kāi)啟后不能再次封合,無(wú)法對(duì)未食用完的食品起到相應(yīng)的保護(hù)作用。
目前,市場(chǎng)上主要是通過(guò)在袋體上裝設(shè)拉鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)重復(fù)封口問(wèn)題,但這種方式存在諸多不足:首先從成本上來(lái)說(shuō),拉鏈本身具備的高價(jià)格導(dǎo)致了成本的上升;其次從加工過(guò)程上來(lái)說(shuō),增加的加裝拉鏈環(huán)節(jié),勢(shì)必降低生產(chǎn)效率;然后就是拉鏈包裝不適合薯片、餅干、膨化類等易碎食品的包裝。由此可見(jiàn),具有可重復(fù)壓封作用的食品包裝蓋膜材料成為一種必然的需求。
二、具有可重復(fù)壓封作用的食品包裝蓋膜材料具備的功能分析
我們根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,結(jié)合可重復(fù)壓封類包裝的實(shí)際情況,確認(rèn)可重復(fù)壓封的食品包裝蓋膜材料需要具備以下幾項(xiàng)功能:
1.必須能有效保證內(nèi)容物的安全性
許多食品變質(zhì)的主要原因是由于水分、氧氣侵襲及微生物和其自身的生理代謝造成的。水分使微生物繁殖,氧氣使食品氧化、變質(zhì)。變質(zhì)的食品直接影響著人們的身體健康,可見(jiàn)用來(lái)包裝食品的包裝材料必須具有良好的保護(hù)性能,即能很好地阻隔內(nèi)容物與外界環(huán)境中的水分及氧氣等。同時(shí)必須保證包裝的密合性,不能出現(xiàn)漏包的現(xiàn)象。能夠有效保證內(nèi)容的安全性,延長(zhǎng)保質(zhì)期,防止其快速出現(xiàn)變質(zhì)問(wèn)題。
2.必須具有優(yōu)良的封口效果
由于所包裝的大部分為食品,在包裝的時(shí)候容易粘有少許在杯口邊上,易導(dǎo)致熱封部位受污染,造成熱封不良,引起內(nèi)容物泄露等系列問(wèn)題。所以要求包裝材料必須具有良好的熱封效果,適應(yīng)高速自動(dòng)包裝設(shè)備的包裝要求,在熱封邊被污染的情況下也能保證良好的封口效果和外觀平整度。
3.必須保證使用方便
目前市場(chǎng)上普通的封口蓋材大多存在著為保證包裝的密合性而很難撕開(kāi)的問(wèn)題,給使用者造成很大的不便。隨著生活節(jié)奏的加快,便利快捷的生活方式是人們的首選。當(dāng)人們選用該類包裝時(shí),應(yīng)當(dāng)無(wú)需額外的開(kāi)啟工具,能直接揭開(kāi)。
4.必須具備多次可重復(fù)壓封的功能
包裝好內(nèi)容物的產(chǎn)品在開(kāi)啟后,仍能具有較好的密合性,以有效保護(hù)好內(nèi)容物的衛(wèi)生和安全。
三、具有可重復(fù)壓封作用的食品包裝蓋膜材料功能的實(shí)現(xiàn)途徑
根據(jù)以上功能要求,決定從以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行解決:
1、開(kāi)發(fā)獨(dú)特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高成品膜的阻隔性能及復(fù)合牢度
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,各企業(yè)廠家對(duì)原物料成本的下壓,客觀上導(dǎo)致了復(fù)合材料生產(chǎn)廠家不斷壓低復(fù)合材料的生產(chǎn)成本,因此保持包裝性能并降低生產(chǎn)成本是本項(xiàng)產(chǎn)品的關(guān)鍵之一。
該產(chǎn)品采用:12PET/7AL/12EAA/6PE/50SPE
(1)外層:采用(PET)雙向拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜,保證了包裝材料在高速自動(dòng)包裝過(guò)程中的尺寸穩(wěn)定性、印刷裝潢效果、提升了產(chǎn)品的綜合性能和產(chǎn)品檔次。其特性也能較好地保證在高溫燙條熱合時(shí),油墨的附著力與耐熱后變色性能。
(2)阻隔層:鋁箔。選用鋁箔是由于其具有極高的阻隔性能和遮光性能,可以起到良好的阻濕阻氧及遮光效果,具有很好的保香性,可以很好地保護(hù)內(nèi)容物。
(3)EAA層:乙烯丙烯酸共聚物(EAA)是一種具有熱塑性和極高熱粘接性的聚合物,由于羧基團(tuán)的存在以及氫鍵的作用,聚合物的結(jié)晶性被抑制,主鏈成形性被破壞,因此確保了EAA的韌性良好。可以很好地保護(hù)阻隔層AL(鋁箔)發(fā)生的斷裂及針孔現(xiàn)象。其特點(diǎn)為:精確的分子設(shè)計(jì)及高精準(zhǔn)的共聚單體含量,可在鋁箔上提供優(yōu)異粘合力,從而大大優(yōu)化材質(zhì)結(jié)構(gòu),保證阻隔性的完整。EAA能夠與AL形成化學(xué)功能鍵,使層間復(fù)合強(qiáng)度不會(huì)衰退,并保證AL不會(huì)斷裂。可在較低的溫度下擠出,從而避免了加工溫度高帶來(lái)的成本增加。
(4)雙峰聚乙烯PE:具有良好的流動(dòng)性和更好的物理機(jī)械性能。由于EAA薄膜分子特性,其成型效果差。因此,再擠上一層PE(雙峰聚乙烯),協(xié)同作用,保證薄膜的成型效果,改善了加工性能。可以降低EAA共擠出復(fù)合時(shí)易出現(xiàn)的縮緊問(wèn)題,保證擠出的厚薄均勻度,從而保證成品在包裝機(jī)上的設(shè)備適應(yīng)性。同時(shí)它還具有良好的熱粘性能與熱封性能,在與內(nèi)層PE薄膜共擠后粘合強(qiáng)度增強(qiáng)。
(5)SPE:獨(dú)特的PE薄膜配方,使得其具有良好的抗污染性能和熱粘性能,即使在封口部位粘有內(nèi)容物殘?jiān)臅r(shí)候,仍能保持優(yōu)異的封口效果;在與PS或PP杯粘合后有較好的熱封性能;能控制穩(wěn)定的摩擦系數(shù),保證高速包裝的正常運(yùn)行。將蓋膜從PP或PS杯上揭開(kāi)后,PE層中的中間層波士膠能起良好的再次封合作用。
2、優(yōu)化加工工藝,使操作簡(jiǎn)單易行,降低成本
傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝,是采用干式復(fù)合和沙林作為最內(nèi)層的封口材料,不僅生產(chǎn)工藝繁瑣,而且成本較高。因?yàn)樯沉直旧淼恼承院退嵝裕诩庸で昂蠖急仨氁媲鍣C(jī),才能保證其正常的加工性能。沙林本身價(jià)格較高,而且在加工過(guò)程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力,對(duì)操作人員要求很高,增加了成本。而在本項(xiàng)產(chǎn)品中,我們將PET與AL進(jìn)行干復(fù),然后采用雙模頭共擠出技術(shù),將EAA和PE(雙峰聚乙烯)均勻地?cái)D在中間,使得PET/AL與PE薄膜緊密地粘合在一起。此種結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝,僅用一道擠出復(fù)合工藝,就可以形成成品膜。不僅減少了原來(lái)多道干復(fù)的生產(chǎn)工序,降低了生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)速度,而且保證了良好的包裝效果。由于沒(méi)有使用膠粘劑,包裝內(nèi)容物的成分不會(huì)影響薄膜的剝離性能,能較好地保證食品包裝的安全性、可靠性。生產(chǎn)工藝示意圖1所示。
圖1? 雙模頭擠出復(fù)合工藝流程圖
3、研制獨(dú)特的內(nèi)層膜配方,使其在保證良好熱封效果的前提下,提供良好的可重復(fù)壓封功能
從可重復(fù)壓封性、熱封性和安全衛(wèi)生性考慮,使其具有可重復(fù)壓封的效果,我們將選用更薄的粘結(jié)層材料、具有更優(yōu)異的熱封性能的內(nèi)層熱封材料。
(1)A層:LDPE與LLDPE混合使用,一方面可以降低生產(chǎn)成本,保持PE薄膜在熱切時(shí)的挺度,另一方面,其與PE(雙峰聚乙烯)之間有良好的結(jié)合力。
(2)將波士膠作為中間層。波士膠具有較好的流動(dòng)性和內(nèi)粘力,通過(guò)多次開(kāi)啟試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,我們選用MX615型波士膠。該膠第一次開(kāi)啟時(shí)達(dá)6.0N/15mm以上的粘合力,在反復(fù)壓封、開(kāi)啟十次之后,仍有約2N/15MM左右的粘合力,具有極好的可重復(fù)壓封功能。
(3)因?yàn)闊岱鈺r(shí)粘合的為PP杯或PS杯材,所以PE必須具有良好的抗污染性能和熱粘性能,因此PE薄膜的最內(nèi)層應(yīng)該選用密度較低的EVA(乙烯—醋酸乙烯共聚物)。EVA具有粘合力好、透明性好、伸長(zhǎng)率及強(qiáng)韌性優(yōu)良等特點(diǎn),是由乙烯、乙酸乙烯酯兩種單體共聚制得的。它是在聚乙烯主鏈上無(wú)規(guī)則地含有乙酸乙烯酯基的線性熱塑性樹(shù)脂,其性能及結(jié)晶度與其中乙酸乙烯酯(VA)的含量有關(guān)。含乙酸乙烯酯(VA)越多,共聚物的結(jié)晶度越小,產(chǎn)品彈性、柔韌性、耐低溫性及熱封性都逐漸提高。經(jīng)多次試驗(yàn),總厚為50μm的PE薄膜,將EVA作為與PP(PS)杯直接接觸的熱封層厚度定為10μm時(shí),即能起到良好的封口效果。
(4)必須控制穩(wěn)定的摩擦系數(shù),保證高速包裝的正常運(yùn)行。多通道自動(dòng)包裝機(jī)對(duì)摩擦系數(shù)要求較高,如果膜本身的摩擦系數(shù)較大,則放卷時(shí)易粘在一起,所以要控制較低的摩擦系數(shù)。由于EVA極性大,易吸附爽滑劑,使其發(fā)生遷移現(xiàn)象,因此我們將爽滑劑的量從普通常用的1500PPM調(diào)高至2500PPM,同時(shí)配合一些開(kāi)口劑,配合爽滑劑析出。
(5)可重復(fù)封合、開(kāi)啟示意圖2和3如下:
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圖2? 封合狀態(tài)
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圖2 開(kāi)啟狀態(tài)及可重復(fù)粘合原理
四、產(chǎn)品特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域
1、產(chǎn)品特點(diǎn)
(1)保香性、阻濕性、氣體阻隔性好;
(2)適應(yīng)高速包裝;
(3)加工方便,轉(zhuǎn)產(chǎn)迅速,能適應(yīng)大小訂單的生產(chǎn)。
(4)價(jià)格便宜,具更高的性價(jià)比;
(5)獨(dú)特的內(nèi)層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),且具有重復(fù)開(kāi)啟并封合的功能,可以較好地保護(hù)剩余的內(nèi)容物。
2、應(yīng)用領(lǐng)域
產(chǎn)品安全性好、阻隔性能高、可重復(fù)封合效果好,不分層不泄露、能有效保護(hù)包裝內(nèi)容物,可廣泛用于餅干、果醬、薯片(條)、方便食品、膨化食品、休閑食品等的包裝,適應(yīng)現(xiàn)代緊張快速的生活節(jié)奏,可減少二次包裝的使用。在實(shí)際包裝過(guò)程中,能有效保證包裝成品率,膜料浪費(fèi)少,能有效提高生產(chǎn)效率,降低成本。
五、結(jié)語(yǔ)
具有可重復(fù)壓封作用的食品包裝蓋膜材料的研發(fā)與生產(chǎn),解決了沒(méi)有一次性食用完的產(chǎn)品攜帶不便、產(chǎn)品無(wú)法保存等弊端。目前它作為國(guó)際上最先進(jìn)的包裝方式,產(chǎn)品便于攜帶、使用方便,可重復(fù)開(kāi)啟并封合,能較好保護(hù)內(nèi)裝物,為快節(jié)奏的生活方式提供了便利。近幾年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,此類可重復(fù)壓封的封口蓋膜材料作為一種全新的包裝方式,正被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域,發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁。
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