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[摘要]著(zhù)重分析了目前普遍存在的高溫蒸煮袋破袋的原因，重點(diǎn)探討了原材料、膠粘劑、復合工藝參數、制袋工藝參數的影響，提出一些控制破袋不良現象出現的建議方法，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，對生產(chǎn)工藝的改進(jìn)提供參考。

關(guān)鍵詞：高溫蒸煮袋；破袋；軟塑包裝

高 溫蒸煮袋又叫軟罐頭，用于食品包裝并能承受高溫蒸煮、加熱、殺菌的復合薄膜袋。由于它在抽真空的條件下充填或灌裝食品后進(jìn)行高溫蒸煮殺菌，殺菌后的食品可 以在常溫下長(cháng)期保存。食用時(shí)，既可冷食又可熱食，能在3分鐘以?xún)燃訜崾秤?，使用方便，且廢棄物容易處理，空間占據小，因此很受人們的歡迎。但容易破袋，特 別是灌裝果汁之類(lèi)的酸性液體進(jìn)行高溫蒸煮殺菌時(shí)，破袋的情況屢有發(fā)生，是各廠(chǎng)家最為棘手的問(wèn)題。通過(guò)對高溫蒸煮袋破袋原因進(jìn)行調查、實(shí)驗、分析，提出了一 些解決問(wèn)題的辦法。

1、高溫蒸煮袋的生產(chǎn)工藝流程

軟塑包裝多采用凹版印刷和干式復合，以下僅就此工藝進(jìn)行分析說(shuō)明。其生產(chǎn)工藝流程為：

原料準備——印刷——復合——熟化——分切——制袋

2、高溫蒸煮包裝袋的質(zhì)量特性

a、 有良好的耐熱性，耐蒸煮性，蒸煮后尺寸穩定，對強度的影響小，根據蒸煮袋的殺菌溫度，可分為高溫蒸煮袋(殺菌條件：135℃，半小時(shí))，低溫蒸煮袋（殺菌 條件：100℃，半小時(shí)），超高溫蒸煮袋（殺菌條件：145℃，幾秒鐘至幾分鐘）。同時(shí)耐寒性好，熱封性要好，熱封強度要高，熱封的尺寸穩定性好，不會(huì )因 熱封而收縮，即便污染，仍有良好的熱封強度。

b、蒸煮袋的填充性能要好，袋子的開(kāi)口性好，有良好的機械加工性能，耐沖擊性要好，耐針孔性要好。

c、要有良好的防濕阻氣性能，要有良好的衛生性，耐油脂性，無(wú)臭味。價(jià)格要合理，外表要美觀(guān)。

3、常用高溫蒸煮包裝袋材料質(zhì)量特性

a、 內層材料：PE使用溫度最高110℃；特殊PE使用溫度最高120℃；RCPP使用溫度最高125℃，有較好的挺度；特殊CPP使用溫度最高145℃，都 有較好的熱封性。但也都各有其不足，如PE在120℃時(shí)有一定的臭味，流延聚乙烯CPE抗沖擊強度不好熱合溫度較高，綜合而言一般都采用它作為內封材料。

b、中層材料：AL阻隔性好，不透光，耐高溫；NY薄膜阻隔性好，耐高溫，機械性能好，耐針孔性好：PET薄膜阻隔性好，耐高溫。

c、外層材料：PET薄膜有較好的機械性，加工性，內層材料保護性，耐水煮性。由于高溫蒸煮袋使用的材料質(zhì)量特性直接影響袋成品的質(zhì)量，對原材料的檢驗就顯得十分重要，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現的問(wèn)題也證明了這一點(diǎn)。

4．影響高溫蒸煮時(shí)破袋的因素

4.1原材料的影響

4.1.1表面張力

任 何一種物料的表面都會(huì )受到一種迫使物料減少表面面積的力，這種力就是表面張力，要使油墨及膠水有好的附著(zhù)力，必須使物料的表面張力等于甚至大于油墨及膠水 的表面張力，因此物料表面張力直接影響到油墨及膠水在物料上的附著(zhù)牢度。塑料薄膜成型后表面張力值不足以便油墨及膠水牢固地附著(zhù)在薄膜上，特別是對一些非 極性材料，如：PE、PP料，必須經(jīng)過(guò)一定的表面預處理來(lái)增大材料的表面張力，表面預處理的方法有很多，但是適用于工業(yè)化生產(chǎn)并應用最廣的還是電暈處理。

4.1.2原材料包裝結構

高 溫蒸煮袋表層材料在蒸煮后的熱穩定性非常重要，特別是蒸煮冷卻后尺寸的穩定性，否則容易出現蒸煮冷卻收縮后離層剝離，導致破袋的現象。對于耐熱表層材料 PET是最佳防尺寸變化的表層材料，其熱收縮率只有1%～1.5%，而NY作為表層材料時(shí)溫度不能超過(guò)120℃，否則容易劣化收縮，其熱收縮率將達到5% 以上。因此高溫蒸煮袋中材料結構選擇：一般選PET為表層材料；RCPP為蒸煮級CPP，作為內層熱封材料；而NY和AL的選擇與排列則需根據內容物來(lái)決 定。

4.2油墨

對于高溫蒸煮袋印刷所使用的油墨必須是耐高溫的，否則會(huì )出現包裝袋從油墨層剝離的現象。通常采用聚異氰酸酯類(lèi)樹(shù)脂和適量的含活潑氫的固化劑為連接料的油墨，如DIC或東洋的蒸煮油墨，不會(huì )出現網(wǎng)點(diǎn)擴散、油墨層剝離現象同時(shí)不會(huì )有重金屬的遷移發(fā)生。

4.3膠粘劑及膠水濃度

高溫蒸煮包裝基本都是采用干式復合，在復合中一般采用由主劑和固化劑二個(gè)組分構成的聚氨酯膠粘劑。為了耐高溫蒸煮，通常為高固含量的脂肪族雙組份聚氨酯膠。如果要得到更高的耐水耐熱性，可以在膠粘劑中添加約1%的偶聯(lián)劑。

膠水濃度太高容易堵塞涂膠網(wǎng)版的網(wǎng)點(diǎn)，使上膠量越來(lái)越低；膠水濃度太低則膠水不容易轉移到材料上，通常是使主劑和固化劑按規定比例混合，加溶劑稀釋至混合后膠粘劑的工作固含量為30%左右。

4.4復合工藝參數

復合工藝參數的設定直接影響到產(chǎn)品的復合強度，也是控制高溫蒸煮袋不破袋的很重要的一環(huán)，如膠粘劑的涂布量、張力及溫度的設定、熟化條件等等。

4.4.1膠粘劑涂布量

涂 布量對復合強度非常重要，涂布量太少會(huì )達不到復合強度的要求，而且會(huì )產(chǎn)生小氣泡，影響產(chǎn)品的外觀(guān)；涂布量太高則不僅不能增加復合強度，而且會(huì )下降，同時(shí)產(chǎn) 品的透明度也差，容易起皺，使產(chǎn)品的成本增加，所以必須嚴格控制好涂布量。涂布量的控制是通過(guò)涂膠網(wǎng)版網(wǎng)點(diǎn)深淺來(lái)控制的，同一濃度的同種膠水配比網(wǎng)版網(wǎng)點(diǎn) 越深則上膠量越大。一般來(lái)說(shuō)如果膠粘劑工作固含量為30%，則140線(xiàn)的網(wǎng)版涂膠量（干基）為1.5～1.8g/m2,120線(xiàn)網(wǎng)版涂膠量1.8～2.5g/m2，90線(xiàn)網(wǎng)版涂膠量3.5～4.5/m2。 同時(shí)涂膠量還與膠粘劑的濃度、刮刀的角度、膠壓輥的硬度與壓力、機器的速度有關(guān)；其它條件相同的情況下，濃度越大，上膠量越大；刮刀越平，軟刀片伸出越 長(cháng)，上膠量越大；機速慢，上膠量要稍大；膠壓輥硬度越小，壓力越大，上膠量也越大，通常復合的膠壓輥的硬度為70度。涂膠量與復合強度的關(guān)系如下表1所 示。

由表1可見(jiàn)從成本控制及質(zhì)量保障方面來(lái)說(shuō)涂布量采用4.5g/ m2最為合適。

4.4.2機器烘箱溫度及張力

由 于塑料材料都有一定的耐熱性，如果烘箱溫度及張力太大，就會(huì )造成材料如RCPP的拉伸，冷卻后收縮，再經(jīng)過(guò)高溫蒸煮加熱后又冷卻，這樣就很容易使材料在膨 脹收縮中發(fā)生離層最終導致破袋。因此烘箱的溫度通常都在40～90 ℃之間，溫度太低會(huì )造成溶劑殘留超標，國家標準是不超10mg/m2，歐美、日本要求更高不超過(guò)5mg/m2，而且溶劑殘留太高會(huì )在熟化或蒸煮時(shí)爆發(fā)出來(lái)，破壞膠粘劑層，也會(huì )導致破袋的產(chǎn)生。特別需要注意的是烘箱溫度通常是三段溫區控制，溫度是由低到高設置，如果第一段設置太高會(huì )造成膠水表面局部高溫結皮，內部溶劑無(wú)法干燥，最終導致離層。

表中數據是裝入10%的食鹽水后排氣封口，在121℃蒸煮30min冷卻后測得，經(jīng)濟日報度數據為PET/AL/NY/RCPP中的NY/AL層。

4.4.3熟化條件 

熟 化也叫固化，是將復合材料放置在40～60℃的一個(gè)恒溫室內維持一段時(shí)間，通常在24～72hr。其目的是讓雙組份聚氨酯膠粘劑的主劑與固化劑產(chǎn)生化學(xué)反 應，便分子量成倍的增加，生成網(wǎng)狀交聯(lián)結構，從而達到更高的復合強度、更好的耐熱性和抗介質(zhì)性。當溫度提高時(shí)，反應的速度就會(huì )加快，固化時(shí)間縮短復合強度 效果也較好，但是溫度一定得在材料的承受范圍內增加，否則會(huì )使材料變形、收縮等。所以固化溫度大多數都在40～60℃范圍內。

4.5制袋工藝參數

制 袋工藝中影響包裝袋的熱封強度即密封性的有3個(gè)因素：熱封刀的溫度、壓力和機速。表2為PET12/AL7/NY15/CPP70結構的制袋工藝參數和測 試數據。由下表可見(jiàn)：熱封強度必須達到65N/15mm，機速越高，熱封溫度、壓力設置要越高；溫度太低，壓力太低，熱封強度達不到；溫度太高，壓力太 高，會(huì )使熱封部位出現裂紋，同樣影響熱封強度，使密封性下降，導致蒸煮時(shí)破袋。

5、結束語(yǔ)

影響高溫蒸煮袋蒸煮時(shí)破袋的因素很多，涉及到原材料、油墨、膠水、復合及制袋工藝參數等方面，其中每一道工序都必須嚴格把關(guān)，只要有一點(diǎn)控制不好，就會(huì )功虧一簣。通過(guò)在生產(chǎn)第一線(xiàn)的長(cháng)期觀(guān)察了解，以及取樣測試，對實(shí)驗和工藝參數的統計和分析，得出以下結論及解決方案。

a、盡量使用由固定供應商提供的原材料，利于把握原材料的加工特性，要對原材料按技術(shù)條件進(jìn)行檢驗。

b、 原材料結構要視內容物酸堿性、重量、對光、氧的敏感性等特征來(lái)龍去脈決定。無(wú)AL的結構，可視內容物，成本低，但遮光及阻氧的性能不如有AL的結構；如果 是酸堿性?xún)热菸铮翰捎煤珹L結構的包裝一定在A(yíng)L及熱封層RCPP之間加復一層NY以增加抗酸堿滲透性，同時(shí)如果內容物是液體蒸煮殺菌，殺菌裝置必須有反 壓裝置。

c、油墨必須采用高溫蒸煮油墨，且須與所采用的高溫蒸煮膠具有很好的親和性。

d、膠水采用耐高溫蒸煮的雙組份聚氨酯膠。膠水的主劑與固化劑配比、工作固含量及涂布量一定要進(jìn)行實(shí)驗測試，找出最佳數據，而不能只為減少成本使用低工作固含量及涂布量。

e、復合及制袋工藝參數、熟化條件一定要根據材料結構，膠粘劑的具體情況設置，要進(jìn)行數據積累，并進(jìn)行統計分析，不能一概而論。

f、復合強度必須達到7.0N/15mm以上；熱封強度必須達到65N/15mm以上。除以上分析的主要因素外，還有溶劑的純度，車(chē)間的溫度、濕度，復合機的第二放卷預熱輥溫度，熱合輥的溫度、壓力等等都對蒸煮袋的性能產(chǎn)生影響。

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