如何更好地生產含鋁箔高溫蒸煮食品包裝?
隨著人們對于休閑食品的要求越來越高,如何生產出香味純正,保存時間更長,更便于儲存攜帶的風味食品,是目前每個食品廠研發部門所考慮的一個問題。隨著高溫蒸煮軟包裝制作的越來越精美完善,把食品研發也帶到了一個新的領域,最為明顯的是含鋁箔的高溫蒸煮包裝使用的愈來愈廣泛。但就目前的高溫蒸煮包裝生產狀況來看,含鋁箔包裝存在的質量問題很多,如何通過各個環節控制,提高含鋁箔包裝袋的制作水平,是今天筆者要和大家討論的問題。
選材
如何合理選擇復合材質,是做好包裝的關鍵的一步。目前市場的蒸煮溫度在121℃以上(含),含鋁箔的高溫蒸煮包裝,主要有以下兩種材質結構,即BOPET/AL/RCPP和BOPET/AL/BOPA/RCPP。以下筆者就重點分析這兩種結構,并與大家共同探討,希望做到拋磚引玉,,協助大家把此類包裝做好。
BOPET這種材料主要以聚酯(PET)切片為原料,經雙軸拉伸后產出的一種性能優良的高檔塑料薄膜,具有透明度高、無毒無味、抗拉伸強度大、挺度佳、抗撕裂、不易破損、電氣和光學性能優良、阻氧性的阻濕性好、耐寒(-70℃)、耐熱(200℃),且具耐化學腐蝕性及收縮性穩定的優良特性。選擇BOPET應注意熱收縮率在150℃、30min的條件下縱向≤2%,橫向≤1.5%,并且保證表面張力不得小于45mN/m。
鋁箔是軟包裝材料中唯一的金屬箔類,在包裝領域具有很長的應用時間。鋁箔是金屬材料,其阻水、阻氣、遮光、保味性是其它任何包裝材料所難以達到的,是至今尚不能完全替代的包裝材料。鋁箔是采用99.0%~99.97%純度的電解鋁,經過多次壓延所制得的,資源豐富,性能價格比具有相當優勢,蒸煮包裝的鋁箔應當選用9微米厚的A級軟質鋁箔。
BOPA薄膜的耐穿刺強度、沖擊強度、磨擦強度、彎曲強度高,并且有較好的阻隔性,我們使用BOPA時要注意其極易受潮吸水變形這一特性。作為中間層的材質,要求進行雙面電暈處理,表面張力不小于50mN/m,有些客戶使用單面處理的BOPA進行復合。復合后的強度會低很多,增大非處理面的上膠量會有所彌補。
RCPP薄膜的特點是透明度,較好,平整度好,耐溫性好,具有一定挺括度,不失柔韌性,熱封性好,做含鋁箔包裝的RCPP應注意熱收縮率不要過大,在選用時應當考慮到內容物質的不同,有一定的針對性,尤其在做一些內容物含油脂類、含酸堿類的物質時更應當注意。建議蒸煮CPP厚度不低于80微米,并且要選擇在物理性控制方面較好的供應商,對于內容物的特殊要求選擇相應的產品。
蒸煮包裝使用的油墨選用要特別注意,要選擇耐溫性好的雙液型聚氨酯油墨,雙液型的聚氨酯油墨一定要添加固化劑,否則,由于油墨中的游離羥基會消耗部分固化劑,造成沒有足夠的固化劑和主劑反應,使得膠層不能完全固化。蒸煮后較輕的表現為剝離強度低,膠層發生回粘;嚴重時會出現油墨層與鋁箔分層,影響包裝的外觀以及阻隔性能。
粘合劑的使用我們將在下一個環節闡述。
復合
生產蒸煮包裝時,最關鍵的工藝控制就在復合工序,復合工序的每一個細節問題,都將決定包裝性能是否達到預想的目標。所以我們在生產中,要對于復合工藝加強控制,掌握幾個關鍵控制點,那么,做這種包裝也就簡單多了。
生產蒸煮包裝要選擇正確的粘合劑。對于一種粘合劑,我們不光要考慮它的耐溫性怎么樣,還要考慮它對下道工序影響是否大,對于包裝內的有可能滲透出的物質是否有一定的承受力,蒸煮后的剝離強度是下降還是上升,等等。高盟的YH502S可以適應121℃、40分鐘蒸煮殺菌;YH502、YH3166可以適應135℃、30分鐘蒸煮殺菌。并且這幾種膠水對薄膜具有良好的潤濕性和涂布性,對于BOPA、PET、CPP和鋁箔材料之間有較高的初黏力和優異的復合強度,膠層的耐熱性、耐化學性都很好,蒸煮后強度會上升,使得蒸煮后的產品貨架壽命長,貨物可以長時間儲存。
選擇好膠水后我們要進行配置,在配膠時我要強調一個問題。乙酯中的水分會消耗固化劑的有效成份,造成膠液中的固化劑不足,膠層反應不完全,造成最終剝離強度低,所以我們必須把乙酯的含水量控制在300ppm以下,由于夏季即將到來,空氣濕度越來越大,那么,對于我們使用的乙酯的運輸和儲存也提出了更高的要求。入廠的乙酯要進行含水量檢測,超過標準的乙酯不要使用,有條件的可以使用硅膠脫水,否則就要退貨,更換可以達到標準的乙酯再使用。如果采購難度較大,可以在配膠時把固化劑量增加10%~15%,來保證有足夠的固化劑和主劑反應。入廠的乙酯如果放在大罐中,那么,罐體的呼吸閥要加干燥裝置,過濾補進的空氣;如果使用桶裝溶劑,在取出后及時給桶加蓋,防止乙酯過長時間暴露在空氣中,吸收空氣中的水蒸氣,而影響配置的膠液質量。
上膠量的問題,是我們一直強調的,只有足夠的上膠量,才能有足夠的黏結強度,來應付工藝所需要的條件和外界條件變化。就這兩種結構來看,筆者建議PET/AL層的上膠量不小于3.5g/m2,印刷油墨面積較大的產品,上膠量應有所提高;其余幾層的上膠量要高于4g/m2。目前,大部分生產廠家的網線輥為壓花網線輥,對于膠液的轉移和流平不是太理想,有可能的話應選擇激光腐蝕輥,對大批量生產復合產品的上膠量有所保證。上膠量不足的情況下,袋子的耐蒸煮溫度和時間就有可能降低,導致貨架壽命降低,我們一定要避免這類情況出現。復合過程中要求使用平滑輥,可以輔助膠層更好完成流平。平滑輥的旋轉方向,要與薄膜的進行方向相反。
溶劑殘留量是食品包裝的一個很重要的控制點。由于人們對于食品安全要求越來越嚴格,國家也加大了溶劑殘留的控制力度,在復合工藝中,增大設備的烘干能力,使膠層中的乙酯最大程度揮發出來,是我們現在要做的。設備的烘干能到底怎么樣,各設備廠家的產品不盡相同,而且國內對此強制性的要求也沒有。如果客戶需要了解設備烘干性能,可以與高盟的客戶服務部聯系,我們將和您一起對設備做出評估,并提供相應整改建議。
固化室的溫度和固化時間將影響袋子的最終強度,以YH3166為例(見下圖),50℃固化的情況下,在72小時反應完成74%,在96小時反應完成86%,所以做高溫包裝時熟化室的溫度和熟化時間將快定反應最終完成率,也決定了最終復合牢度。筆者建議復合此類包裝時,條件許可的情況下,應該使用獨立的固化室,把卷材懸掛起來固化,并且室內有適當的空氣循環,來保證內外層受熱均勻。固化室室溫要求實測在55℃±5℃下,熟化時間不少于72小時,有些產品要固化96小時以上,出熟化室后,不要馬上制袋,要充分冷卻后,再進行制袋。
高溫消毒
高溫消毒時,選擇消毒設備是關鍵。對于消毒設備最基本的要求是,有自動溫度控制裝置,在鍋體的上、中、下都要有溫度檢測探頭;有對鍋體內部保壓設置;加熱和降溫要緩漫均勻,要注意控制殺菌溫度和殺菌時間,121℃蒸煮時消毒不能超過40分鐘,135℃蒸煮時間不要超過30分鐘。有些食品廠家使用蒸汽殺菌,蒸汽直接吹在包狀袋上,造成局部的溫度過高,消毒后有許多在蒸汽噴口附近的產品出現嚴重分層現象。處理此類問題,應該在蒸汽噴口部位加裝擋板,使蒸汽均勻地對消毒鍋里的包裝殺菌。在降溫時要特別注意,一般廠家采用冷水直接降溫。如果把冷水直接澆到較大的剪切力,膠層的黏結力會因此降低。所以降溫時要采用水浴降溫,使溫度緩慢降到40℃,并且降溫時需要保壓,否則會造成破袋的現象出現。
總之,高溫蒸煮包裝目前還是受到業內人士關注比較多的領域,各家都有自己獨特的工藝控制點,在這里筆者只是籠統地介紹一下感受,希望大家在生產中注意細節控制,發現問題后,要分析問題的產生原因,制定解決問題的方案,并且對于問題的處理有明確地記錄,建立檔案,避免下一次出現重復性的質量問題。
東莞市倍特包裝材料有限公司-座落在世界制造業名城-東莞市,是貝特包裝(中國)有限公司的附屬公司,廠房面積達6000平方米,是一家集研發、生產、銷售為一體的軟包裝企業,擁有國內全套先進的生產設備,以科學人性化的管理體系和一批經驗豐富的技術人才為后盾,為客戶提供優質的產品和一流的服務。 公司生產復合袋、卷膜、水果袋、鋁箔袋、吸嘴袋、自立袋、拉鏈袋、防靜電袋、異形袋等,適用于食品、日化、電子、玩具、醫藥、化妝品、工業品等各行業的內外包裝。 我們秉承誠信合作、品質優良、服務周到的經營理念,獲得業界的認可,產品銷往全球各地;歡迎各界朋友來電咨詢、蒞臨我廠考察指導和業務洽談。