第七章

收縮包裝

一、

薄膜的熱收縮原理及工藝

二、

收縮包裝工藝及設(shè)備

三、

常用的收縮薄膜

收

縮

包

裝

收縮包裝就是利用有熱收縮性能的塑料薄膜裹包產(chǎn)品或包裝件，然后迅速加熱處理，包裝薄膜即按一定的比例自行收縮，緊貼住被包裝件的一種包裝方法。收縮包裝始于60年代中期，70年代得到迅速發(fā)展。目前已在一些經(jīng)濟發(fā)達國家廣泛用于，據(jù)統(tǒng)計，歐美日等國每年消費的收縮薄膜均在10萬噸以上，瑞典有30%的流通領(lǐng)域包裝已從瓦楞紙箱改變?yōu)槭湛s組合包裝，整個西歐的流通領(lǐng)域包裝中已有15%采用了收縮包裝，國內(nèi)現(xiàn)在也有了一定規(guī)模的應(yīng)用。

一、

薄膜的熱收縮原理及工藝（一）、PP的單、雙向膜的加工工藝1、單向熱收縮膜的工藝流程曲線圖：單向熱收縮膜的工藝框圖：

分析：單軸拉伸造成各向異性，熱收縮不均勻，內(nèi)應(yīng)力不高，包裹不緊縱向拉伸熱收縮原理

收縮薄膜是采用預拉伸技術(shù)（一定倍率的單軸或雙軸拉伸）和急冷工藝（保留定向分子結(jié)構(gòu)的同時，也保留了拉伸變形時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力）制成的。加熱使用時，“記憶”的內(nèi)應(yīng)力彈性恢復，定向分子鏈段解取向恢復至自然卷曲狀態(tài)，宏觀上表現(xiàn)為膜的收縮而裹緊產(chǎn)品的。

（二）、PE交聯(lián)法熱收縮膜的工藝流程及分析

PE收縮膜是先通過輻射交聯(lián)制得交聯(lián)原膜，然后再經(jīng)雙向拉伸制得的。交聯(lián)的目的,除了破壞結(jié)晶外，還可以提高收縮薄膜的收縮應(yīng)力和強度，采用化學交聯(lián)生產(chǎn)PE收縮薄膜的簡單工藝流程如下圖所示。

分析

①采用急冷工藝是為了控制結(jié)晶度、防止薄膜粘連，為薄膜的二次加工作準備。②在紫外線照射下，光敏劑、交聯(lián)劑發(fā)揮作用，分子間產(chǎn)生交聯(lián)鍵，既可降低結(jié)晶度，又可增加薄膜的強度。③紅外線加熱到Tg~Tm溫度之間，為薄膜延伸、分子鏈段重排提供能量。④采用一定倍率（用延伸率表示）的單向或雙向拉伸，可以控制取向程度，改善薄膜的各項性能，是膜熱收縮的必要工藝條件。⑤再次采用急冷工藝是為了把定向結(jié)構(gòu)保留下來，把拉伸時產(chǎn)生的張應(yīng)力記憶下來，為加熱使用時的解取向創(chuàng)造了條件。

二、

收縮包裝工藝及設(shè)備

1．

預包裝作業(yè)：預包裝時，薄膜尺寸應(yīng)比產(chǎn)品大10%-20%，如果尺寸過小，充填物品不方便，還會造成收縮張力過大，可能將薄膜拉破；尺寸過大，則收縮張力不夠，包不緊或不平整。所用收縮薄膜厚度可根據(jù)產(chǎn)品大小、質(zhì)量以及所要求的收縮張力來決定。如PE熱收縮薄膜，一般選用厚度為80-100微米，對大托盤收縮包裝，厚度可增加至500微米。1）兩端開放式：包裝件兩端收縮形成橢圓性開口（見圖6-20，6-21）。2）四面密封式：將產(chǎn)品四周（用平膜）或兩端（用管膜）均包裹起來，接縫采用搭接式密封。用于要求密封的產(chǎn)品包裝（見圖6-23，624）。3）一端開放式：用薄膜先`制成方底大袋、再將此袋自上而下套在堆疊商品的托盤上。

采用大型收縮包裝機，用于瓦楞紙箱和大袋包裝件的集合包裝。包裝件長寬高一般在1m以上（見圖6-25）。

2、熱收縮操作

1）、熱收縮通道，也稱熱收縮遂道，由傳送帶和加熱室組成。將預包裝件放在傳送帶上以規(guī)定的速度運行進入加熱室，利用熱空氣吹向包裝件進行加熱。包裝件收縮完畢后離開加熱室，自然冷卻后從傳送帶上取下，產(chǎn)品體積大或收縮溫度較高（薄膜的），應(yīng)在離開加熱室后用冷風扇加速冷卻。2）、噴槍+液化氣罐，手提式熱風噴槍現(xiàn)場加熱。用于大型集裝箱的產(chǎn)品或體積較大的單件異型產(chǎn)品。

例：包裝2m3

的產(chǎn)品，用熱功率為36000K*Cal/h的噴槍，2min完成熱收縮包裝。

三、

常用的收縮薄膜

（一）、

收縮薄膜的主要性能指標

1、收縮率與收縮比

先量薄膜縱橫向長度，然后將薄膜浸在120±2℃（恒溫介質(zhì)，如甘油中）1-2秒，取出后用冷水冷卻，測量縱橫向長度L2，按下式計算：

收縮率（S）=(L1-L2)/L1*100%(L1為收縮前薄膜長或?qū)?，L2為收縮后膜的長或?qū)?目前包裝用收縮膜，一般要求縱橫向收縮率相等，約為50%（實際上為20%-40%）；但在特殊情況下也有單向收縮率的，收縮率為25%-50%（單軸拉伸）；還有縱橫向收縮率不相等的偏延伸薄膜。

收縮比（R）=S1/S2其中：S1為縱橫向（任一向）收縮率較大的（%），S2為縱橫向收縮率較小的（%）。

1-PE2-PVC3-PP按仃止收縮的溫度測定：PE=126℃PVC=150℃PP=165℃按達到一定張力（50%收縮率）時的溫度測定：PE=105℃PVC=100℃PP=156℃圖6-7曲線中

4、熱封性在加熱收縮之前，一定要兩面或三面熱封合，并要求封縫有較好的強度。

（二）、

常用收縮薄膜的品種和用途

1、PVC膜

1）軟PVC（25%增塑劑）熱穩(wěn)定性差，為多組分、分子不規(guī)整的結(jié)構(gòu)，難以結(jié)晶，但透明度高。可采用預拉伸技術(shù)制造熱收縮膜。

2）硬PVC（<5%增塑劑），且為間規(guī)立構(gòu)時，有一定的結(jié)晶度，但熔點高（Tm在300℃左右），透明度較低，分子間力大，難以拉伸處理，一般不作熱收縮膜使用。

熱封時，有HCL氣體產(chǎn)生，在食品熱收縮包裝時受限制

，要注意以下下問題：a)降低熱封溫度，防止熱分解，溫度<65℃；b)加增塑劑，降低Tf，拉開Tf-Td距離，防止熱分解產(chǎn)物的產(chǎn)生。加熱穩(wěn)定劑，可以緩解HCL氣體自催化降解作用，但一定要使用無毒的助劑

；

c)軟PVC的增塑劑在光、熱的影響下分解溶出時，熱封處強度降低；

⑤PVC膜耐候性不好、光照而斷裂、失去光澤。④⑤⑥決定該膜不易作運輸包裝，尤其是長期保存不利。⑥熱收縮快、作業(yè)性好、包裝件透明而美觀、熱封部分也整潔，所以適于雜品、玩具、紡織品銷售包裝用。

2、PE膜。其特點為結(jié)晶型聚合物，而收縮性來自于非晶部分的解取向，要獲得好的熱收縮性，應(yīng)控制其結(jié)晶程度。采用LDPE原料或使用交聯(lián)法生產(chǎn)熱收縮膜都可以有效地控制結(jié)晶度。3、PP收縮溫度高，時間長。4、EVA為新型收縮膜

，但熱封時有醋酸味產(chǎn)生