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高温蒸煮袋详解

发布时间:2017-11-01

一、高温蒸煮膜综述

        随着我国经济的发展,旅游业的兴旺,黄金周经济崛起,人们对方便食品的需求越来越大。各种软罐头和高温蒸煮食品不但品种多样而且数量巨大,大批高阻隔性、高抗冲性、耐高温蒸煮性、耐高压性、耐介质性的食品包装产品应运而生,从而保证了方便食品的新鲜和营养,延长了方便食品的保质期,是软罐头最佳的包装材料。

        高温蒸煮能杀死全部细菌(135℃),保存期长,高阻隔透明袋有约一年的保存期,铝箔蒸煮袋有约二年的保存期;透氧、透湿都接近于零,食品不易发生腐败变质;热 强度大;可常温保存。

         其原料主要有:PET(以B0PET为主)、PA(以B0PA为主)、PP(以RCPP和SCPP为主)、A L(以铝箔为主)、共挤PA膜、共挤EV0H膜、PVDC涂复膜等。

二、高温蒸煮袋的分类

l,以结构分类

       A类:PA/CPP、PET/CPP。透水蒸汽量:≤15g/(m ㈠4h);透氧量:≤120cm /(m2㈠4h0.1HPa)。

       B类:PA/AL/CPP、PET/AL/CPP。透水蒸汽量:≤0.5g/(m ㈠4h);透氧量:≤0.5cm /(m ㈠4h0.1MPa)。

       C类:PET/PA/AL/CPP、PET/AL/PA/CPP。透水蒸汽量:≤0.5g/(m ㈠4h); 透氧量:≤0.5cm /(m ㈠4h0.1MPa)。

2 以蒸煮温度分类(蒸煮时间约为30-45分钟)相对压力为PS 110磅/英寸时,对应温度为l15cC;保质期约为3个月。

    相对压力为Ps 1 15磅/英寸时,对应温度为121cC;保质期约为6个月。

    相对压力为PS 1 20磅/英寸时,对应温度为126cC;保质期约为12个月(透明袋)。

    相对压力为PS1 30磅/英寸时,对应温度为135cC;保质期约为24个月(铝箔袋)。

    当然,保质期还与蒸煮袋的阻隔性以及食品种类有很大关系。

三、中温蒸煮CPP(RCPP)和高温蒸煮CPP

        蒸煮级CPP膜的主要特点是:要求平整度好;拉伸强度高;热封强度高;热封温度高(要求蒸煮时在高温高压下保证高的热封强度);耐冲击强度高(要求蒸煮时在高温高压下的抗穿剌和抗破包能力);断裂伸长率适中;耐介质性好等。

        蒸煮级CPP膜的主要原料是嵌段共聚抗冲击聚丙烯。其性能要求是:维卡软化点温度要大于蒸煮温度;雾度尽可能小(因为嵌段共聚的雾度比较大);耐冲击性能要好;耐介质性要好;鱼眼和晶点要尽可能少等。

        嵌段共聚抗冲击聚丙烯的生产难度较大,市场开拓困难,所以国产很少,基本上都是进口原料。由于膜级的嵌段共聚抗冲击聚丙烯原料的技术要求和成本比较高,国内有些厂家在尝试使用高热封温度的两元热封聚丙烯料和注塑级嵌段共聚抗冲击聚丙烯料来代替膜级的嵌段共聚抗冲击聚丙烯原料。

        使用高热封温度的两元热封聚丙烯料时,热封温度和热 强度都没有问题,雾度也很好,鱼眼和晶点也很少,但拉伸强度、耐冲击性、耐介质性、断裂伸长率等性能指标可能要差一点。

        使用注塑级嵌段共聚抗冲击聚丙烯料时,耐冲击性、耐介质性等指标尚可,但鱼眼和晶点较多,拉伸强度、断裂伸长率、雾度等性能指标可能要差一点。

       耐高温蒸煮油墨

       首先是油墨连结料的选用(要保证在高温蒸煮温度下连结料的稳定性);第二是油墨着色剂的选用(要保证在高温蒸煮温度下着色剂的色稳定性);第三是油墨固化剂的选用(使用双组份油墨时要注意固化剂的选用)。

        要注意区别:普通耐蒸煮型油墨;耐高温蒸煮型油墨;耐超高温蒸煮型油墨。还要注意油墨转色的问题、双组份残墨与新墨混用时新加固化剂的问题、固化剂过量时而寸划伤性下降的问题等。

        耐高温蒸煮胶

        耐高温蒸煮袋要经过高温蒸煮杀菌,应选用而寸高温121 cc、耐超高温1 35cc蒸煮型胶粘剂,绝对不能使用普通胶粘剂,普通胶粘剂不耐温,复合薄膜袋通常不到80 L℃便会分层,剥离强度极低。

        耐高温蒸煮胶粘剂对于已处理的PET、聚烯烃、铝箔、镀铝箔、PVDC涂层及处理挤出热钓性膜层等,要有良好的附着力,以及出色的而寸蒸煮性和抗化学介质侵蚀性。

        般双组份聚氨酯胶粘剂的主要成份有:聚酯多元醇的混合物(聚酯系聚氨酯)、改性的异氰酸酯加成物(多聚异氰酸酯)。使用中应注意要保证干涂量,溶济残留要尽可能的少,熟化要充分。

        固化剂用量如果偏少,则固化剂与树脂的交联程度低,墨层的粘附强度、耐热性、耐水解性就会降低;如果偏多,则会发生过度的交联,影响高分子间的结晶和微观相分离,胶层内聚力增加,墨层过分收缩,引起脱层。如果熟化时间不够,交联不充分,墨层而寸温、而寸水解性降低;如果熟化时间过长或熟化温度过高,就会过度胶联,剥离强度会下降。对批量生产蒸煮袋,在使用前应做蒸煮性能的确认。

        新型高阻隔性蒸煮膜

        随着七层共挤流延膜生产线和七层、九层吹膜生产线,以及各种高阻隔膜生产线的相继投产,新型高阻隔性蒸煮袋的生产原料更加丰富。

        五层共挤膜主要有:PP/AC/EV0H/AC/PP或P E/AC/EV0H/AC/PE。

        七层共挤膜主要有:PP/AC/PA/EV0H/PA/AC/PP或PE/AC/PA/EV0H/AC/PA/PE。

         高阻隔复合基材包括:B0 EV0H或C—EV0H、PVDC/B0 EV0H/PVDC(K-EV0H)、PVDC/B0PVA/PVDC(K-pVA)、PVDC/BOPA/PVDC(K PA)、PVDC/BOPET/PVDC(K-P ET)、PVDC(共聚吹膜)等。

        这些新型包装材料的使用,不仅大大延长了食品的保质期,最大限度地保持了食品的新鲜和营养,而且在相当程度上减少了抽真空、高压、压力波动时的破包现象,从而在很大程度上降低了成本,普及了高档方便食品的包装。

四、谈耐高温蒸煮袋及其应用

         制造耐高温蒸煮袋的材料

     耐高温蒸煮袋的结构有二层、三层、四层甚至更多,其中,二层的是透明的塑/塑型,例如PET/CPP或OPA/CPP。三层的有透明的塑/塑型,如PET/OPA/CPP和含铝箔的不透明型,如PET/AL/CPP、OPA/AL/CPP。四层的是含铝箔不透明的PET/AL/OPA/CPP,这种结构是防穿刺、加强型、大容量的包装袋,其OPA应该放在AL与CPP之间比较合理,更多层的主要是内层不用纯CPP膜,而是用多层共挤膜,如PA/EVOH/PP、PA/PVA/PP共挤膜再加上PET或铝箔构成更多层数的复合物,但其数量不多,从功能上看,含铝箔的四层结构PET/AL/OPA/CPP的袋子,完全能够满足所有蒸煮食品的要求。

    对蒸煮袋中使用的这些材料,有必要介绍一下它们的性能和作用,为了保证蒸煮袋的质量,也应对它提出具体要求。

   1. 聚酯膜PET,又称双向(或双轴)拉伸聚酯膜

    PET(或称BOPET)薄膜是作为蒸煮袋的外层材料而被使用的,它的厚度为12μm。它具有高熔点、高耐热性、高机械强度、高刚性、高透明度、高阻香性、高阻气性的特点,又由于它分子结构中的极性关系,表面张力较高,稍加电晕处理后表面张力可达52mN/m(即52dyn/cm),对印刷和粘合都十分有利。当用PET作为外层材料与其它可热封性材料(CPP、PE等)复合而热封制袋时,哪怕温度高达220℃,它也不会熔化变形,不会粘刀,有利于复合膜的制袋。现在,我国已有多家PET膜的生产供应商,大多数PET膜都能满足120~128℃的高温蒸煮,甚至可满足135℃的高温蒸煮,但也有个别的PET膜存在着热收缩率过大,经高温蒸煮后变形的问题。所以,在选购耐高温蒸煮用PET时,一定要挑选热收缩率小的产品,才好放心地使用。

   有时候,也会生产OPA/PET/CPP(PE)结构的复合袋,这时,PET的二个面都要复合,所以,应选用双面电晕处理过的才行,双面的表面张力都要在50mN/m以上,否则会一面牢,另一面不够牢。

      2. 尼龙膜OPA,又称双向(或双轴)拉伸尼龙膜

    和PET膜一样,在大多数场合下,它是作为蒸煮袋的外层材料被使用的,其厚度为15μ,当需要制造抗穿刺性能好、又是大容量的重型包装袋时,它也被用在与内层CPP相近的夹层之中,如PET/AL/OPA/CPP。至今为止,大量使用的OPA是由己内酰胺开环聚合得到的尼龙6做的,而由己二酸与己二胺缩合聚合得到的尼龙66就很少,尼龙12更少。

     尼龙膜同样具有高熔点、高耐热、高机械强度、高透明度和极好的耐穿刺性性能,其刚性和阻香性比PET差,比较柔软,手的质感极好。由于分子结构中的酰胺基,使其保持极高的极性和表面张力,稍加电晕处理,可达52mN/m(即52 dyn/cm),十分有利于印刷和复合。但也正是因为分子结构中有大量的酰胺基极性基团,导致其表面极易吸收同样极性很大的水分子,严重时形成一层吸留水膜,在印刷、特别是在用双组份聚氨酯胶粘剂去进行复合时,常常会造成印刷不良、复合不牢,有小气泡或白点等质量问题,所以,在选购尼龙膜时,要注意该产品的防潮包装(用高阻隔性复合膜密封包装,再放入干燥剂吸潮)是否完好,自己买回来后,也应把它放到通风干燥的地方去贮存,不要放在潮湿的地方。

    如果OPA的二个面都要复合,那么就要选用双面都电晕处理过的、表面张力不小于50mN/m的膜,才能确保二面的高复合牢度。

    3. 铝箔AL

    铝箔是金属材料,在蒸煮袋上采用的多为厚度9μm的软质铝箔,它具有完全的阻潮性、阻气性和阻光性,如果没有机械损伤和针孔,它完全不透湿、不透气(O2、N2、CO2等)、不透光,具有极高的耐热性和耐油性,所以,用铝箔做成的复合袋,具有全密封(像马口铁罐头那样)、高保香、高抗油、耐高温等优秀性能,是最高档的复合软包装材料。

    但是,作为蒸煮袋中应用的铝箔,有三点要加以注意。第一,表面清洁度要高,表面应该没有油污灰尘,表面张力要高,用简单的方法即用蒸馏水检验时,应该全部浸润,表面张力在72mN/m以上。如果油污严重,则会产生复合牢度不高,特别是经高温蒸煮后,会发生脱层剥离的不良现象。第二,针孔数量要少。本来,铝箔应是阻隔性最好的材料,但若有针孔,就要大打折扣。气体、湿汽、光线会快速直接穿透,内容物很快要变质。一般来说,铝箔越厚,针孔数就越少,例如,7μm厚的是每平方米200孔,9μm厚的是每平方米100孔,11μm厚的则少于每平方米30孔,且孔径不大于20μm。第三,质地要柔软、折叠时应不易断裂,有较好的韧性。购进来的铝箔应该在干燥状态下保存,而且不要放置太久,应尽量新鲜地使用,防止铝箔吸潮氧化变质。

     4. 流延聚丙烯CPP

    在蒸煮袋中作为接触食品内容物和可热封制袋的内层材料,绝大部分是未经拉伸的流延聚丙烯膜,其厚度为70μm~80μm,只有少数用高密度聚乙烯(HDPE)制造121℃蒸煮的袋子。

    CPP具有很高的化学稳定性,能抵抗许多介质(如酸、碱、辣、咸、油、酒、芳香料等)的腐蚀,而且无毒无味,安全卫生性极高,又可通过热封的方法制袋,它比HDPE的耐热性更好,最高使用温度可达145℃。

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