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1、一、收缩包装或收缩薄膜裹包(Shrink-film wrapping)利用有热收缩性能的塑料薄膜裹包被包装物品,然后进行加热处理,包装薄膜即按一定的比例自行收缩,紧密贴住被包装物品的一种方法。1收缩包装与拉伸包装收缩包装与拉伸包装适用范围n啤酒行业:彩膜热收缩包装提高产品档次。n日化行业:集合包装n医药企业:热收缩包装取代纸盒包装可节省千万元。n饮料行业:可比纸箱包装降低30%的成本。2收缩包装与拉伸包装1 收缩包装的原理收缩包装的原理 对于在聚合物的玻璃化温度以上拉伸并迅速冷却得到的塑料薄膜,若重新加热,则能恢复到拉伸前的状态,收缩包装技术就是利用薄膜的这种热收缩性能发展起来的。即将大小适度
2、的热收缩膜套在被包装物品外面,然后用热风烘箱或热风喷枪加热几秒钟后,薄膜会立即收缩,紧紧包裹在产品外面,从而达到便于商品运输或销售的目的。34567收缩包装与拉伸包装2 收缩薄膜 一般塑料薄膜:用熔融挤出法、压延法、溶液流延法制得。(延伸率1:2)热收缩薄膜:将片状或筒状薄膜再进行纵向或横向的数倍拉伸处理,使薄膜的分子链成特定的结晶面与薄膜表面平行取向,从而增加薄膜的强度和透明度,同时在薄膜拉伸时给予一定的温度,使薄膜在凝固前被拉伸的比例增至1:4到1:7。8收缩包装与拉伸包装常用热收缩薄膜为:PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)、EV
3、A(乙烯-醋酸乙烯酯)等,PE、PVC用量占全部的75%。9采用化学交联生产PE收缩膜的工艺流程如下图。交联:破坏结晶,提高收缩膜的收缩应力和强度。10按制造工艺及使用范围分:二轴拉伸:薄膜在加工时纵横两轴向的拉伸量几 乎相等。如食品的托盘包装。一轴拉伸:薄膜在加工时只向一个方向拉伸。如 酒类、矿泉水的标签包装。11(1)主要指标A 收缩率与收缩比二轴型收缩膜:纵横两向收缩率相等,为50%一轴型收缩膜:25%-50%收缩比:纵横两向的收缩率之比12B 收缩张力 指薄膜收缩后施加给被包装物品的张力。张力大小要与被包装物品相适应。13C 收缩温度 从开始收缩到收缩停止的温度范围称为收缩温度。对包装
4、而言,加热时收缩产生的张力达到预定张力时的温度也称为收缩温度。收缩温度越低对被包装物的影响越小。D 热封性 要求封缝强度要高。14(2)常用收缩薄膜的性能和用途 优良的阻隔性、较低的热封温度。聚氯乙烯:收缩温度低,范围大(40-160);包装件透明,美观;热封部位整洁,但封缝强度低,热封时有臭味;透氧率低,透湿率高;适于蔬菜、食品、杂货、纺织品等;抗冲击强度低,低温易变脆,不适于运输包装。15聚乙烯:收缩温度比聚氯乙烯高20-30(需冷却装置)光泽、透明度比聚氯乙烯差;抗冲击强度大,价格低,封缝强度高;适于运输包装。16聚丙烯:光泽、透明度好;耐油、防潮、收缩张力大;收缩温度高、范围窄;热封性
5、差,封缝强度低;适于包装磁带、唱片等。17乙烯-醋酸乙烯共聚物:抗冲击强度大;透明;热封温度低,热封性能好;收缩张力小;适于有突起部分或形状不规则物品的包装。聚苯乙烯用于信件包装。聚偏二氯乙烯用于肉类包装。18n聚酯热收缩薄膜是一种新型热收缩包装材料。由于它具有常温下稳定,易于回收、无毒、无味、机械性能好、符合环境保护等特点,在发达国家聚酯(PET)已成为取代聚氯乙烯(PVC)热收缩薄膜的理想替代品。n普通聚酯是结晶型高聚物,普通PET薄膜经过特殊工艺处理只能得到30%以下的热收缩率。共聚改性后的PET薄膜其最高热收缩率可高达70%以上。n收缩标签是其最主要的应用领域,其次为日用商品的外包装。
6、19(3)塑料薄膜热封法(见图6-24)热封方法与薄膜的适应关系、与袋型的配合关系见表6-1、6-2。20(a)板条热压封合1-加热板 2-薄膜3-封缝4-耐热胶垫 5-工作台特点:结构简单、封合快、可恒温控制。为防止封口时薄膜产生收缩,应快速封合,并立即 采取冷却措施。适于封合聚乙烯复合薄膜,不适于封合受热易收缩、易分解的薄膜。21(b)辊轮热压封合2-薄膜3-封缝6-辊轮特点:一对或一个辊轮加热 适于封合复合薄膜,不适于封合单层薄膜 (受热易变形,封缝不美观)。22(c)环带热压封合2-薄膜7-环形钢带8-加热装置9-冷却装置特点:结构复杂,用于单个充填袋的最后封口,适于容易热变形的薄膜。
7、23(d)加压熔断封合2-薄膜 3-封缝5-工作台 6-辊轮 10-热刀特点:热刀与薄膜接触,熔融封合并切断。封缝强度不大,但外观整齐24(e)高频加压封合2-薄膜 3-封缝5-工作台 11-高频电极12-压头特点:聚合物因感应阻抗而发热熔化形成封缝,中心温度偏高但不过热,封缝强度较高。适于封合聚氯乙烯,不适于封合低阻抗薄膜。25(f)热板压纹封合2-薄膜 3-封缝13-热板 14-加压辊轮特点:结构简单、连续工作。适于热变形较大的薄膜。26(g)脉冲加压封合2-薄膜 3-封缝 4-耐热胶垫 5-工作台 15-压板 16-扁镍铬合金电热丝 17-防黏材料 特点:通入脉冲电流,使电热丝发热,薄膜
8、熔融、黏合;用冷空气或冷却水冷却封缝,封缝质量稳定。间歇操作。适于封合易热变形和受热分解的薄膜。27(h)电热加压封合2-薄膜 3-封缝4-耐热胶垫 5-工作台15-压板 18-圆电热丝特点:通电,使圆电热丝发热,薄膜熔融、黏合,切断;封缝强度较好。适于封合热收缩薄膜。28(i)热板熔融封合2-薄膜3-封缝19-冷却板20-加热板特点:封口熔融呈细杆状,封口强度较高。适于封合热缩性材料,速度慢,效率低。29(j)超声波熔焊封合2-薄膜3-封缝5-工作台21-超声波发生器特点:由内向外发热、熔融、黏合。适于易热变形薄膜的连续封合,设备贵。303 收缩包装工艺 分两步:预包装、热收缩预包装:用收缩
9、薄膜把物品裹包起来,留出热封 必要的口和缝。热收缩:将预包装的物品放到热收缩设备加热收 缩。31(1)预包装薄膜:平张膜、筒状膜、对折膜薄膜尺寸比物品大10%-20%(不要过大、过小)PE热收缩薄膜厚度:一般物品 大托盘0.5mm(2)预包装方法A 两端开放式(套筒式)收缩法 用筒状膜、平张膜将物品裹包在一个套筒里,然后进行热收缩作业,制成的包装件两端均有一个收缩口。平张膜:各种物品(多用于形状规整的单一或多件物品)筒状膜:单一物品大批量包装3233B 四面密封式(搭接式)收缩包装 将物品四周用平张膜或筒状膜包裹起来,接缝采用搭接式密封。注意:封口器处有刺针刺破薄膜,收缩后小孔自 行封闭。34
10、用对折膜采用L形封口方式 适合包装异形及尺寸变化多的物品。用卷筒平张膜采用枕形袋式或筒式包装 筒式包装两端打卡结扎,主要用于熟肉制品的包装。35火腿肠的包装工艺过程如下:原料验收-预处理-计量充填-真空封口(打卡结扎)-热收缩-冷却干燥-成品36C 一端开放式(罩盖式)将容器或托盘边缘下部薄膜加热收缩,适用于有边容器。37D 托盘收缩(运输包装)物品可以一定数量为单位牢固地捆包起来,在运输过程中不会松散,并能在露天堆放。38(3)热收缩操作a热收缩通道由输送带和加热室组成。循环热风,温差5物品体积太大,或收缩温度较高时,需用风扇冷却。394041b手提式热风喷枪现场操作 适用于大型托盘集装式物
11、品或体积较大的单件异形物品的收缩包装操作。424 收缩设备(1)小型收缩包装机 用于包装水果、蔬菜,以纸浆模塑或塑料浅盘盛装。采用枕形袋式包装,与卧式枕形袋包装机相似。(2)L型封口式包装机:卷筒对折薄膜,手工送料43(3)板式热封包装机 用于两端开放式和四面密封式包装。四面密封式包装:端封一般为条状热封;侧面封为条状或辊轮式热封。(4)大型收缩包装机 用于瓦楞纸箱、大袋包装件的集合包装 444546二、拉伸包装或拉伸薄膜裹包(Stretch-film wrapping)利用可拉伸的塑料薄膜在常温下对薄膜进行拉伸,对被包装物品进行裹包的一种方法。“近5年来缠绕膜机械行业每年以11%12%的平均
12、增长速度发展,2005年缠绕膜机械全行业总产值近400亿元,已成为机械工业系统14大行业之一。”471 原理、特点原理:常温下将塑料薄膜拉伸,同时缠绕在被包装物品的外面,由于薄膜经拉伸后具有自黏性和弹性,从而将物品牢牢裹紧。即:通过机械张力作用,将薄膜围绕产品进行拉伸,利用薄膜拉伸后的自粘性和弹性将产品裹紧的包装方法。根据情况进行拉伸后的热合48特点:a 不需要加热,节省相应的设备、能源投资;(很适合包装怕加热的产品,如鲜肉、蔬菜 和冷冻食品等);b 可准确控制裹包力,防止产品被挤碎;c 防盗、防火、防冲击、防振动;d 透明,可见内装物;e 防潮性比收缩包装差;f 自黏,不便堆放。49502
13、拉伸薄膜(1)拉伸薄膜的性能指标A 自黏性 薄膜间接触后的黏附性。能使包装件紧固、不会松散。获得自粘性薄膜的主要方法:加工薄膜表面,使其光滑有光泽;使用增加黏附性的填充剂,使薄膜表面产 生湿润效果,提高黏附性。51B 拉伸与许用拉伸 拉伸:薄膜受拉力后产生弹性伸长的能力。许用拉伸:在一定的使用条件下,薄膜保持各种 必需的特性所能施加的最大拉伸。许用拉伸越大,所用薄膜越少。C 应力滞留:在拉伸裹包过程中,对薄膜施加的 张力能保持的程度。应力滞留性越差,包装效果越差。D 韧性:薄膜抗戳穿和抗撕裂的综合性质。52(2)常用拉伸薄膜 聚氯乙烯:自黏性、拉伸、韧性好,但应力 滞留差;乙烯-醋酸乙烯共聚物
14、:自黏性、拉伸性、韧性和应力滞 留均好;线性低密度聚乙烯:综合特性最好。533 拉伸包装工艺 按用途分类:销售包装、运输包装(1)销售包装手工软、脆、零散的物品用托盘。包装工艺过程见图6-3054半自动 用于带浅盘的包装。15-20件/分钟全自动a 上推式(图6-31):销售包装b 连续直线式 不宜包装较高物品(图6-32,6-33)55565758(2)运输包装 质量轻,成本低,既可用于托盘,也可用于无托盘集合包装a 回转式拉伸包装(图6-34)将物品放在一个可以回转的平台上,把薄膜端部贴在物品上,然后旋转平台,边旋转边拉伸薄膜,将物品包裹好后切断薄膜,并将末端粘在物品上。59A整幅薄膜包装
15、:适用于形状方正的物品;效率高,经济;需储存各种幅宽的薄膜。B窄幅薄膜包装:适用于包装堆码较高或高度不一致的物 品,以及形状不规则或较轻的物品。包装效率低,但只需储存一种规格的薄膜。606162薄膜拉伸的方式有两种(图6-35)a:使用制动器 b:使用一对回转速度不一的导辊 装有气动调节辊,使转过四角处保持拉力均衡。63b 移动式拉伸包装薄膜卷筒1装有制动器,封合器2将薄膜收拢切断。644 全自动缠绕膜机现状全自动缠绕膜机现状 单机多,成套少;主机多,辅机少;技术含量低的产品多,高技术、高附加值、高生产率的产品少;通用机型多,特殊要求、特殊物料加工的机型少。65三、收缩包装与拉伸包装的比较1
16、不同点(1)对产品的适应性 收缩包装不适合包装冷冻或怕热产品;拉伸包装无此限制。(2)对流通环境的适应性存放场地:收缩包装既可露天存放,也可仓库存放;拉伸包装只能仓库存放。防潮、透气性:收缩包装防潮性好,透气性差;拉伸包装防潮性差,透气性好。66操作环境:收缩包装不适合低温操作,拉伸包装无此限制。(3)设备投资和包装成本收缩包装设备、维护、能源消耗、材料费用较高;拉伸包装设备、维护、能源消耗、材料费用较低。(4)包装应力收缩包装应力不易控制,但较均匀;拉伸包装应力容易控制,但需注意控制楞角处的应力。67(5)堆码适应性收缩包装堆码性好;拉伸包装堆码性差。(6)库存薄膜的要求收缩包装需准备多种厚
17、度的薄膜;拉伸包装可以贮备单种厚度的薄膜,但幅宽随机而定。682 相同点a 都适用于包装规则或异形的物品;b 适于包装新鲜水果和蔬菜;c 适于单件、多件物品的销售包装69第四节 塑料容器包装1 塑料瓶2 塑料桶、箱3 塑料罐、杯、盘、盒7071724 塑料软管 分为塑料软管、塑料复合软管成型方式:一次成型(吹注法)二次成型(挤拉法,挤吹法制管体,注吹法 制管肩、管颈,然后两部分熔焊在一起。)7374塑料软管的特点:轻便、美观、价廉,可倒立陈放,提高展示效果;封尾较牢固,管身不易压皱;较耐腐蚀,无金属碎屑污染管口和内装物;不能象金属软管那样可以折叠,挤压后会恢复原状,使内装物回吸,影响内装物质量;阻气、阻湿性能不及金属软管,对内装物的保护受到影响。75LDPE软管:阻隔性高、成本低、外观好;HDPE软管:耐油脂;PP软管:耐高温,保香性好;塑料复合软管:二次成型法制成;具有较高的阻气性、防潮性;价高。76塑料软管的封尾可采用:电热、脉冲、红外线、高频、超声波等方法热封。77思考题请简述碗装方便面的收缩包装工艺.78
限制150内