摘要：粽子包裝袋屬于高溫蒸煮包裝袋范疇，本文詳細(xì)介紹了如何選擇粽子包裝袋的適用材料，包括印刷層、熱封層及內(nèi)層的薄膜材料以及耐高溫蒸煮油墨及膠水，并分析了其生產(chǎn)過程中應(yīng)注意的工藝要點。
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???? 為保持粽子的原有風(fēng)味，延長保質(zhì)期，防止破包，粽子包裝袋的材料一定要合理選用，不僅要符合高溫蒸煮的要求，而且希望能延長保質(zhì)期，降低破袋率，幫助企業(yè)取得良好的市場效果。
一、塑料薄膜包裝粽子袋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)粽子后加工的蒸煮滅菌溫度要求，粽子包裝必須是高溫蒸煮級包裝袋（滅菌需耐121℃以上）。
粽子袋包裝用材料，無論面層、中間層、熱封層材料，根據(jù)GB/T10004—2008標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，物性檢測都應(yīng)達到以下標(biāo)準(zhǔn)：1、剝離力應(yīng)≥4.5N/15mm；2、熱合強度應(yīng)≥35N/15mm；3、拉斷力應(yīng)達40N；4、直角撕裂度≥6N；6、抗擺錘沖擊能≥0.6J；7、耐穿刺強度≥950Mpa，還有氧氣透過量、水蒸氣透過量、耐壓性能、跌落性能等都必須符合標(biāo)準(zhǔn)。特別是耐穿刺強度，與包裝袋破袋率有關(guān)。
同時，還應(yīng)該符合GB9683復(fù)合食品包裝袋衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和GB9685食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)相應(yīng)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
二、材質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇
1、印刷面材
因為粽子袋必須符合耐121℃、40min的滅菌條件，因此,面材的耐溫程度必須符合后加工要求，可選用BOPET、BOPA薄膜。要求薄膜表面厚度均衡性好，無軟邊、蕩邊現(xiàn)象，不能有油污、灰塵、低分子物等污染，否則會在薄膜表面形成弱界面層，影響油墨、膠粘劑的附著。一般PET要求簿膜表面張力達52達因左右，BOPA膜應(yīng)達56達因左右。由于尼龍膜很容易吸潮，因此要求白膜本身在未印刷前的含水量越少越好，一般控制在1.5%~2.5%之間，若超過3%，則會引起復(fù)合干燥減慢、氣泡、堵塞網(wǎng)穴，產(chǎn)生小網(wǎng)點丟失、復(fù)合脫層等故障。
未開印前不隨意打開尼龍膜的包裝層，以防外界水分的入侵。在使用前，可先放熟化室2、3h，先去掉膜表面水分后再使用會好些。在BOPA/PE（115℃）、BOPA/CPP121℃結(jié)構(gòu)中，只能用耐135℃的蒸煮膠粘劑，即膠粘劑耐溫度提高一個檔次并且適當(dāng)提高上膠量。尼龍膜蒸煮后有少量變黃現(xiàn)象，會使包裝袋產(chǎn)生色差，要特別注意。
2、熱封層材料
熱封層材料要求耐121℃以上，故采用RCPP或SCPP為好，建議選用進口產(chǎn)品，進口產(chǎn)品在內(nèi)層夾有橡膠成分，更加經(jīng)得起溫度的考驗。作為耐高溫蒸煮的CPP材料不應(yīng)該用均聚聚丙烯去制造，而應(yīng)用共聚聚丙烯或共混改性的聚丙烯粒料去制造。因為用均聚料生產(chǎn)的CPP，經(jīng)高溫蒸煮后會產(chǎn)生脆化，容易從封口處破裂，造成內(nèi)容物泄漏，且耐油性極差。RCPP或SCPP膜表面處理度應(yīng)達40達因以上，這樣可使復(fù)合效果更好，但不要超過48達因，否則薄膜表面層分子降解，高分子自身強度下降會引起粘接牢固度下降。
3、印刷油墨
???? 目前,國內(nèi)常見的耐高溫蒸煮油墨基本上是雙組份聚酯(聚氨酯)型樹脂油墨為主,其主溶劑為丁酮,為防止真溶劑過分揮發(fā)而造成油墨溶解性不良,轉(zhuǎn)移性變差等現(xiàn)象,一定要使油墨的揮發(fā)速度和加入的溶劑溶解性能相匹配?？梢栽诨旌先軡屑尤攵⊥?，含量不低于30%，使油墨在印刷時始終處于一個良好的流體狀態(tài)。一般聚氨酯油墨在BOPA薄膜上的附著牢度不如在BOPET好，在收卷時張力適當(dāng)放松,以免引起反粘。由于聚氨酯體系的油墨其連接料的胺基都會消化粘合劑的固化劑而造成膠水不干現(xiàn)象，要特別引起注意。為保證油墨的附著牢度,應(yīng)在使用中按油墨廠家規(guī)定量加入油墨固化劑，隨用隨配。
4、復(fù)合膠粘劑
???? 蒸煮袋選用的膠粘劑，必須具有良好的粘接牢度和耐熱性以及抗介質(zhì)性，并保證復(fù)合后的交聯(lián)固化程度，不能在高溫下熔化或軟化而使復(fù)合膜產(chǎn)生離層脫膠的現(xiàn)象。不能一膠多用,應(yīng)根據(jù)不同耐溫要求選擇不同型號的膠粘劑,并且做好膠和油墨及各種材料的配伍試驗,根據(jù)后加工的滅菌基本條件試驗合格后，才能投入成批生產(chǎn)。
5、中間層鋁箔
用于蒸煮袋的鋁箔厚度一般為70um,在鋁箔的軋制生產(chǎn)過程中，需用離型劑(油類),在成型后經(jīng)過成品退火去油處理,但多少都會殘留在鋁箔上。因此,用于軟包裝的鋁箔其表面清潔度非常重要，一般鋁箔表面清潔度分為5級,用于軟包裝的只能是A、B兩級，其他級別不能用于軟包裝，若表面殘留有油污，會發(fā)生復(fù)合脫層及各種質(zhì)量問題。針孔是鋁箔的又一主要檢測指標(biāo)，針孔太多會增大氧氣透過率。由于各種不同厚度的鋁箔對應(yīng)的針孔數(shù)不一樣，因此投產(chǎn)前須經(jīng)檢測合格后再投產(chǎn)。
用于中間層的25um厚度尼龍膜要求一定要用雙面電暈材料，并且雙面電暈值應(yīng)達52/56達因，并且拉伸強度縱向應(yīng)達245Mpa、橫向應(yīng)達290Mpa;破裂強度應(yīng)達960Kpa，以保證其耐穿刺性能符合要求。
6、材料組合的選擇
以前粽子包裝袋存在兩個嚴(yán)重的質(zhì)量問題: 1) 保質(zhì)期短; 2) 破袋率高。
????? 針對這些問題，經(jīng)過幾種不同材料組合的試驗，最終選擇BOPA//BOPA//RCPP組合。選擇用雙層尼龍膜主要考慮提高包裝袋的阻隔性，從而延長內(nèi)容物的保質(zhì)期。從試驗效果看，此材料組合比用PET做表層可提高保質(zhì)期3個月以上。但尼龍膜做為表層材料，經(jīng)過高溫蒸煮時，必須考慮薄膜在蒸氣加熱環(huán)境中會吸收水分從而引起尺寸變化。用尼龍膜做蒸煮外層膜時，必須特別關(guān)注其在蒸氣加熱環(huán)境中所發(fā)生的尺寸變化率，選擇縱、橫向熱收縮率指標(biāo)接近的內(nèi)外層薄膜復(fù)合(相對收縮率控制在萬分之三以內(nèi))，從而在原料方面避免蒸煮袋出現(xiàn)卷曲、翹曲、脫層等問題。其次是在膠粘劑耐溫性和上膠量上考慮。粽子袋雖然客戶一般的要求是121℃、40min，但實際上滅菌溫度遠(yuǎn)超121℃，要達到中間溫度符合要求，則外圍溫度可達128℃。因此在考慮蒸煮膠耐溫時選擇耐135℃的蒸煮膠，上膠量內(nèi)、外層都在4.5g/m2以上(干膠量)為佳。蒸煮前的剝離牢度應(yīng)達4N/15mm以上。這樣可以抵消水汽的影響。一般建議使用進口的耐135℃的蒸煮膠復(fù)合，保證復(fù)合牢度符合國標(biāo)要求。
由于粽子葉中心有較硬的葉骨，并且包粽時都有較尖銳的刺角(如圖)，容易在后加工時刺破薄膜產(chǎn)生破袋。因為尼龍膜的耐穿刺性在所有薄膜中是最好的，內(nèi)層材料采用25um尼龍膜正是考慮到這一點。在實際使用中也得到杭州嘉興某影響力較大的粽子生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)可。為進一步將粽子袋產(chǎn)品質(zhì)量提高到更高檔次，該企業(yè)正準(zhǔn)備在熱封層材料引入某種金屬原素，以提高內(nèi)層材料的耐穿刺性。
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?? 三、生產(chǎn)工藝
1、印刷工序
a、使用油墨型號的選擇；選擇適合于印刷基材的油墨印刷，一般不得利用舊墨，若一定要用，也只能當(dāng)油墨溶劑加入，加量不得超過30%。
b、在色墨和白墨中適當(dāng)加入一定比例的固化劑，目的：一是提高油墨的耐熱性；二是避免膠層固化不徹底，使油墨對印刷基材的附著率更加牢固。
c、蒸煮袋印刷油墨加入固化劑后一般當(dāng)天使用，24小時后固化劑基本失效，一般不可再用。
d、無論印刷或復(fù)合的材料，投入使用前必須測其表面張力，及材料熱收縮率，達到標(biāo)準(zhǔn)要求后才能投入使用以免產(chǎn)生不必要的質(zhì)量故障。
2、復(fù)合工序
膠粘劑的選擇：不同的后處理方式和內(nèi)容物以及復(fù)合基材對膠粘劑的選擇是不同的。對耐溫度而言，一般往高一檔靠比較保險。如：耐135℃的蒸煮袋,不能用耐121℃的膠粘劑復(fù)合，否則將產(chǎn)生蒸煮后脫層現(xiàn)象。
上膠量及膠的調(diào)配：蒸煮溫度超過121℃，干膠量則要求≧4.5~5.0g/㎡，高溫蒸煮袋蒸煮前剝離牢度應(yīng)為≧4.5N/15mm ，才能符合國標(biāo)GB/T10004--2008的要求，避免蒸煮后出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。用以下方法可以計算出上膠量多少才是符合的。
??????? 在確定上膠量要求時，先要有配膠時的操作溶度固含量和復(fù)合熟化后所需干膠量。如需干膠量3g/㎡、膠調(diào)配固含量為30%；則操作膠液的涂布量為:3g/㎡÷30%=10g/㎡(每平方米工作膠液的涂布量)。
?????? 溶劑含水量和殘留溶劑的控制:在干式復(fù)合使用的溶劑醋酸乙酯中的含水、含醇類量往住未引起大多數(shù)軟包裝企業(yè)的重視，雙組份膠粘劑中，若溶劑含水量偏多易與固化劑中的異氰酸酯(--NCO)結(jié)合,會引起凝膠、氣泡和白化。
???? 一般夏天,平均溫度在30℃左右,濕度可達75%以上,每立方空氣中水分含量約25g,足以使800g左右固化劑失效。乙酯中水分太多，除了換純度高的乙酯外，只能增加固化劑含量（固化劑增加量一般在5%~10%左右），但產(chǎn)生的弊端有:
?? a、由于水分反應(yīng)時產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，易產(chǎn)生白點氣泡；
?? b、溶劑殘留量增大；
?? c、反應(yīng)生成的內(nèi)聚強度更高的聚氨酯脲，易使復(fù)合制品產(chǎn)生晶點及變硬。
干燥不良，溶劑殘留量就會增大，如果干燥過快，墨層表面會迅速結(jié)膜，從而使內(nèi)部溶劑無法逸出，導(dǎo)致殘留溶劑增多，產(chǎn)生異味。提高風(fēng)量、風(fēng)溫、會提高干燥效率。應(yīng)注意：烘干箱中，進風(fēng)速度比出風(fēng)速度小，使烘道形成低氣壓，可令溶劑揮發(fā)加快，復(fù)合后溶劑殘留量減少。
蒸煮袋用復(fù)合涂膠輥網(wǎng)線數(shù)一般應(yīng)在80~100線，網(wǎng)穴深度在85um以上，復(fù)合烘干加熱段應(yīng)從低到高遞增，復(fù)合鋼輥的表面溫度應(yīng)大于55℃，便于膠的活化。若復(fù)合厚度較大或含有鋁箔的組合時，溫度可提至70℃~85℃,一般不超過90℃。若復(fù)合溫度太低，不利于膠的活化，可能產(chǎn)生剝離牢度不良、假粘等現(xiàn)象。若溫度太高，可能產(chǎn)生材料收縮起皺。復(fù)合時壓力可適當(dāng)大些，有利于膠粘劑的活化。由于復(fù)合第一基材是從烘干箱出來的還帶有余熱，與第二基材相比，兩者溫度相差大，壓力不一、親和性就差，影響復(fù)合強度，因此必須使用預(yù)熱輥和保持復(fù)合熱輥溫度在(60℃~90℃)，以提高膠粘劑的流動性。若使用滿版印刷或易吸附乙酯而溶漲的薄膜時,可適當(dāng)提高烘干箱溫度5~10℃,但提高溫度的同時,應(yīng)考慮材料的熱收縮性以及膜內(nèi)爽滑劑向粘接層遷移造成摩擦系數(shù)的增加和復(fù)合牢度的下降。
3、熟化工序
熟化的目的是促進雙組份聚氨酯膠粘劑的主劑和固化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使分子生成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而有更高的復(fù)合牢度。因此，熟化的兩個重要因素----時間和溫度缺一不可。一般普通的雙組份膠粘劑要在45~55℃，24小時后才能徹底交聯(lián)。而蒸煮袋膠粘劑則要72小時后才能徹底交聯(lián)固化。其次是排除復(fù)合膜中的殘留溶劑，因此在嚴(yán)格控制熟化的時間和溫度的同時，應(yīng)該定時打開排氣扇，將復(fù)合膜中的殘留溶劑排出并注入新鮮空氣，以利于熟化室內(nèi)新鮮空氣的流通，避免復(fù)合膜產(chǎn)生二次污染。
熟化，無論采取外加熱或內(nèi)加熱都以達到室內(nèi)溫度穩(wěn)定、均勻為目的。一般蒸煮膠復(fù)合膜需用低溫長時間固化。因為不同材料結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜對固化要求不一樣,復(fù)合膠只有形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)才可以達到較高的粘結(jié)強度。也可以采用分開復(fù)合、熟化的方式，即：先將第一層與笫二層復(fù)合后熟化48h、50℃，后再復(fù)合第三層,再熟化48h、50℃，拿出來后自然冷卻3~4h才可進行制袋。以此方法提高復(fù)合牢度。
4、制袋和檢驗
??制袋三要素：速度、溫度 、壓力。
用復(fù)合膜做成蒸煮袋,一般采用三邊封制成平袋，基本沒有做成中封袋形狀。熱封制袋的工藝參數(shù)主要是溫度、壓力和時間，它們之間是相輔相成、互相依賴的關(guān)系。其中，溫度起主導(dǎo)作用，壓力和時間是輔助作用。如果溫度太低壓力再大，加壓時間再長也不能使熱封層達到熔化自粘的程度。
在熱封制袋時，復(fù)合層數(shù)越少，厚度越薄的復(fù)合物，熱刀的溫度越低。層數(shù)越多，厚度越厚或含有鋁箔的復(fù)合膜，熱刀的溫度應(yīng)該越高。熱刀縱向分布一般都有二、三排，每排又會有好幾把，必須每一把、每一點溫度都要一致，否則，做成袋的封口強度就會出現(xiàn)不一致，有高有低。熱刀壓下去的壓力既不能太小，也不能太大，太小牢度不夠，太大又有可能破壞熱封層內(nèi)膜原來的厚度，易擠走部分熱封材料，使熱封熔接部位兩層內(nèi)膜的總厚度比原來兩層之和的數(shù)值要小，焊縫邊緣形成半切斷狀態(tài),使焊縫發(fā)脆,造成封口力降低。特別要注意的是:熱刀壓下去時，千萬不能靠袋內(nèi)側(cè)壓力大、外側(cè)壓力小，最好調(diào)整到靠袋內(nèi)側(cè)的壓力略小一點，同時注意熱封硅膠墊的平整度,以免產(chǎn)生熱封部位表面不平或有氣泡現(xiàn)象。
熱合溫度應(yīng)控制在粘流溫度和分解溫度之間即Tf~Ta之間，熱燙封口后應(yīng)該在保持一定張力的狀態(tài)下用冷刀進行冷卻定型，以免產(chǎn)生熱封位皺折波紋,要取得良好的熱封效果，要求熱封次數(shù)至少達兩次以上。成品袋在制袋后必須進行熱封強度、斷裂伸長率、抗擺錘沖擊能力、氧氣透過率、密封性檢測，根據(jù)使用廠家滅菌條件進行試驗無誤后方能出廠。在制袋中若遇到接頭或換卷生產(chǎn)，其制袋前后10m范圍內(nèi)的產(chǎn)品都要進行嚴(yán)格抽檢控制，因在接頭和換卷的過程中，熱封溫度和壓力都會有一定限度的變化和浮動，抽檢密度大些，對保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定是有益的。
5、反壓冷卻工藝
?????????? 蒸煮袋一般在蒸煮過程中產(chǎn)生破裂，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)蒸煮包裝袋各層材料之間沒有發(fā)生剝離脫層，而且剝離力還很高，這就說明包裝袋本身可能沒有質(zhì)量問題，很有可能是蒸煮操作人員沒有控制好反壓冷卻這一環(huán)造成的。能不能很好地掌握這一步驟是能不能用好蒸煮袋的關(guān)鍵因素之一。如果沒有嚴(yán)格控制好反壓冷卻工藝，冷卻時鍋內(nèi)空間壓力下降太快，就會造成蒸煮袋爆破、泄漏。
????? 6、生產(chǎn)環(huán)境
一般生產(chǎn)車間要求溫度在25℃±3℃ 、濕度65%±5% ，車間濕度超過80%時，有條件的企業(yè)最好不要復(fù)合生產(chǎn)以免產(chǎn)生不必要的質(zhì)量事故。在高溫高濕天氣中進行印刷復(fù)合生產(chǎn)時，很容易因濕度大引起質(zhì)量事故，因此要特別注意。在干法復(fù)合機運行過程中，膠液中的乙酸乙酯會大量地?fù)]發(fā)到空氣中，乙酸乙酯在揮發(fā)的同時會從膠液和周圍空氣中吸收大量的熱能，造成膠水、膠盤周圍空氣的溫度明顯降低，一般膠水的溫度與環(huán)境的溫度會有5℃甚至十幾度的溫度差。當(dāng)膠水溫度低于環(huán)境溫度1℃到6℃時，就會在膠水的表面（含己涂膠的薄膜表面）、涂膠輥表面、膠盤、刮刀、導(dǎo)輥等的表面結(jié)出露水。這些露水就會與膠水中的-NCO成分進行化學(xué)反應(yīng)，放出CO2氣體，使膠水層不能充分固化，并進而造成氣泡、分層、起皺等質(zhì)量問題。
