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复合软包装材料结构设计应用,各种食品软包装材料的性能和用途

十月 30th, 2019  |  4066澳门

包装薄膜材料的功能性质,直接带动了复合软包装材料的功能性发展,下面就几种常用包装材料的功能性质作一下概要的介绍。

复合软包装材料的结构及功能的设计是整个复合软包装生产工艺中的灵魂,是生产的前提条件,合理的结构设计是成本、性能、加工综合平衡。
在前面的内容中,我们已经了解材料的性能和商品对包装的要求,这是结构设计的基础,下面进一步对复合软包装的要求以包装链的形式进一步分类,以便在设计中抓住重点,有的放矢,既要见森林也要见树木。
在包装链上各相关方的要求如下:

图片 1

1.常用包装材料:PE薄膜材料

基材制造商复合加工商包装商零售商消费者

在诸多的食品软包装中,塑料膜及其复合材料占有举足轻重的地位,它们包括单种膜和复合膜。 单种膜可分为普通膜、拉伸膜、热收缩膜等;复合膜可分为塑塑复合膜、铝塑复合膜、铁塑复合膜、纸塑复合膜等。

目前可用于食品包装的塑料有30多种,我国用于食品软包装的塑料也有20种左右,如PE,PP,PS,PET、PA、PVDC、EVA、NY、PY4、EVOH、PVC、PT、离子键树脂等。
其中高阻氧的有PVA、EVOH、PVDC、PET、PA等;高阻湿的有PVDC,PP,PE等;耐高温灭菌的如PET、PA等;机械性好的如离子键树脂、PA、PET等;既耐高温又耐低温的如PET、PA等。
常用的食品包装塑料有PE、PP、PET、NY、PT等。

PE、线性低密度等品种。
LDPE薄膜的透明度和热封性好,能防水防潮。
按生产工艺不同,有吹塑、低发泡薄膜等几种。
CPE薄膜厚度均匀,表面光泽、透明度和热封性比IPE好,但机械强度和开口性比IPE差。
IPE主要用作复合袋的内层。
LLDPE的热封性、拉伸强度和抗穿刺性比LDPE好;HDPE有较高的机械强度,从而可减少薄膜的厚度,耐热性也很好,但透明度及热封性比LDPE差。
总的来说,PE化学稳定性都很好,价格较低,容易加工,性能比较均衡,耐冷冻,阻湿性好,所以在市场上十分常见,应用广泛,但因其阻氧性差故用于食品包装保鲜效果不佳,贮存期不宜过长。

PP薄膜分为双向拉伸薄膜、吹塑薄膜、流涎薄膜等几种。
BOPP的印刷性、抗拉强度、透明性和阻隔性比CPP好,但热封性和抗撕裂性差。
BOPP的一个新品种是双向拉伸聚丙烯珠光膜。
它是由两层共聚PP夹一层含有CaCO3母料的均聚PP共挤成片,再将原片拉伸近四十倍而制得的,除了具有BOPP的一般特性外,其阻气,阻湿性能更加优良,密度也低28%左右,所以可直接用于雪糕等冷饮制袋,复合一层PE后,广泛用于糖果、饼千,风味小吃、快餐食品的包装。
总的来说,PP价格低、易加工.性能均衡、耐热,阻湿性较好,应用广泛,但其阻氧性差,用于食品包装保鲜效果欠佳。

PET等薄膜一般经过双向拉伸,它的耐热性能好,透明度和强度高,阻湿、阻氧性均好,但热封性差,价格高,仅作为复合基材。
NY薄膜抗张强度大,阻氧性好,耐穿刺性好,耐热性好,但阻湿性差,热封温度高,且价格贵。
PET透明性好、刚挺,不产生静电,但撕裂强度差、耐封性差。

复合材料是种类最多、应用最广的软包装材料,目前用于食品包装的含塑料的多层复合材料有上百种。
复合材料一般用2~6层,但特殊需要的可达l0层甚至更多层。
将塑料、纸或薄纸板、铝箔等基材,科学合理的复合或层合配伍使用,几乎可以满足各种不同食品对包装的要求。

PVDC涂敷复合膜,是在BOPP薄膜上涂布PVDC乳胶,再在涂层上复合PE薄膜.在一定温度下固化48小时而制得的。
价格相对便宜,而阻氧、阻湿性能优良,可耐100℃热水杀菌处理,热封性能好,化学稳定性好,无卫生问题,能满足各种食品的包装要求。

PVA涂敷复合膜,是在BOPP薄膜上涂布PVA溶液,经常温缩醛化处理后,再在涂层上复合PE薄膜而制得,价格便宜,但耐热性稍差。
可用作各种腌腊制品、咸菜制品、豆制品、茶叶、糖果、糕点、酥脆食品等的包装材料。

PFT/Al/PE,机械性能非常好,热封性能好,适用于真空或气调包装袋,适用于各种果汁等饮料立式包装袋。
PET/EVOH/PE,阻隔性好,透明性好,适用于火腿真空包装及各种果汁等饮料立式包装袋。

总之,普通的短期销售或对保鲜要求不太严格的食品,如糖果、饼干、面包、酱油、食醋、粉条、豆瓣酱等,多使用成本较低的PE膜、PP膜,而大多数食品加熟肉类、奶制品、酱腌菜类、油炸食品、茶叶等,对保鲜、保质都有较高要求,特别是气调包装的食品,需要优良的阻隔性同时兼有其它优良性能,以选用多种复合膜为好。
如用塑料/纸板/铝箔/塑料等多层复合材料制成的牛奶包装,保质朗可达半年到一年,而有的高阻隔软包装肉罐头的保质朗可达3年。
对袋装后需要蒸煮和灭菌温度较高、灭菌时间较长的食品,宜选用PVDC涂敷膜、NY等材料。

热封性PE材料,已由单层吹塑薄膜发展为多层共挤出薄膜,这样内、中、外层的配方可以进行差异化设计,不同类型聚乙烯树脂的共混配方设计可制得不同起封温度、不同热封温度范围、不同的抗封口污染性、不同热粘强度、不同抗静电效果等,满足具体的产品包装要求、功能性质各异的PE薄膜材料。
近年来,还发展了双向拉伸聚乙烯薄膜,提高了聚乙烯薄膜的拉伸强度,且具有较高的热封强度。

树脂价格薄膜价格复合膜价格产品单价产品单价

2.常用包装材料:CPP薄膜材料

树脂质量薄膜质量包装特性包装货架效果美观的包装

CPP材料常用于BOPP//CPP这种防潮轻包装结构中,但不同CPP树脂配方也可制得不同功能性质的薄膜,如改善了耐低温性、耐高温蒸煮、较低封合温度、高耐穿刺强度、耐腐蚀性等功能性质各异的热封性材料。
近年来,行业内还研制了CPP消光薄膜,增加了单层CPP薄膜包装袋的视觉展示效果。

薄膜产量薄膜加工性包装适应性易搬运使用方便,易开口及闭合

3.常用包装材料:BOPP薄膜材料

薄膜性能复合膜性能包装外观产品保质期产品新鲜度

轻包装复合膜最常用的是普通BOPP光膜和BOPP消光膜,也有BOPP热封膜、BOPP珠光膜。
BOPP最大特点是拉伸强度高,优异的水蒸气阻隔性能,广泛用于防潮轻包装的面层印刷材料。
BOPP消光薄膜具有类似于纸张的消光装饰效果。
BOPP热封膜可用作单层包装材料使用,例如用于包裹糖果的内包装用。
BOPP珠光膜多用于冰糕包装的热封层材料,可省去白墨印刷,其密度低,2~3N/15mm的封合强度使包装袋易于开启取出内容物。
另外,如BOPP防雾膜、全息OPP镭射膜、PP合成纸、可降解BOPP薄膜等BOPP系列功能性薄膜也在特定范围得到推广应用。

废料利用生产效率包装效率安全卫生性

4.常用包装材料:PET薄膜材料

在设计中,我们应优先考虑后续包装链的需求,再考虑自身的加工需求,进一步要求基材厂商配合,做好综合平衡,使各方受益。

普通12μmPET光膜在复合软包装应用广泛,其复合产品的机械强度远高于BOPP双层复合产品,且阻氧能力较BOPP//PE复合膜降低20~30倍。
PET材料的耐热性很好,可制得平整度好的包装袋。
PET热收缩薄膜、消光PET薄膜、高阻隔聚酯薄膜、PET扭结膜、直线撕裂性PET薄膜等功能性产品也有应用。

一、复合软包装结构及功能设计应用

5.常用包装材料:尼龙薄膜

产品要求:用于肉类、禽类等包装,要求包装阻隔性好、耐骨头孔破,在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。

双向拉伸尼龙薄膜以其高强度、高抗穿刺性、耐高温性、较好的阻氧性,广泛用于抽真空、水煮、蒸煮包装袋中。
多数1.7kg以上的大容量包装,为获得良好的耐跌落性能,也采用了BOPA//PE结构。

透明类:BOPA/CPP,PET/CPP,PET/BOPA/CPP,BOPA/PVDC/CPP

流延尼龙薄膜,在日本广泛用于冷冻食品的包装,其具有很好的耐低温性,减少了低温贮运过程中包装袋的破损率。

PET/PVDC/CPP,GL-PET/BOPA/CPP

另外,如尤龙吉可还开发了易粘合型、气体阻隔型、双面电晕等系列产品,拓展了标准型BOPA薄膜的应用范围。

铝箔类:PET/AL/CPP,PA/AL/CPP

6.常用包装材料:镀铝薄膜

PET/PA/AL/CPP,PET/AL/PA/CPP

真空镀铝是在薄膜(如PET、BOPP、CPP、PE、PVC等)的表面形成一层致密的铝层,从而极大地增加了薄膜对水蒸气、氧气、光线的阻隔能力,复合软包装中应用最多的是VMPET、VMCPP材料,VMPET用于三层复合、VMCPP用于两层复合。
OPP//VMPET//PE结构现在已成熟应用于榨菜、芽菜产品的抽真空水煮包装中,为克服普通镀铝产品铝层易迁移、不耐水煮的缺点,开发了带底涂型的VMPET产品,其水煮前后的剥离强度可达到1.5N/15mm以上,且铝层不出现迁移,增强了包装袋的整体阻隔性能。

PET:耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。

7.常用包装材料:铝箔

PA:耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。

软包装用铝箔一般为6.5μm或9μm厚度,铝箔是理论上的高阻隔性材料,透水、透氧、透光均为“0”,但实际上铝箔存在针孔及耐折耐针孔性差,存在一些实际阻隔包装效果不理想的情况。
铝箔材料应用的关键是避免其在加工、包装、运输过程中产生针孔,从而降低实际阻隔能力。
近年来,在铝箔材料的传统应用领域有被更经济的包装材料替代的趋势。

AL:最佳阻隔性,耐高温。

8.常用包装材料:涂布型高阻隔薄膜

CPP:为耐高温蒸煮级,热封性好,无毒无味。

主要是PVDC涂布薄膜、PVA涂布薄膜。

PVDC:耐高温阻隔材料。

PVDC具有优良的阻氧性与防潮性,并具有优良的透明性,涂布型PVDC薄膜所使用的基膜主要是BOPP、BOPET、BOPA、CPP等,也可以是PE、PVC、玻璃纸等薄膜,在复合软包装中应用最多的是KOPP、KPET、KPA薄膜。

GL-PET:陶瓷蒸镀膜,阻隔性好,透微波。

高皂化度的聚乙烯醇分子结构具有很高的规整性和高的极性,容易结晶,因而对氧气等非极性气体具有很高的阻隔性。
在干燥条件下,透氧系数仅6.2×10-17ml·cm/(cm2·S·cmHg),明显低于包装材料中常用的PVDC、PET、PE等树脂,PVDC、PET、PE的透氧系数分别为5.3×10-13、2.0×10-12、2.5×10-10ml·cm/(cm2·s·cmHg)。
PVA涂布薄膜已实现工业化生产。

对于具体产品选择合适结构,透明袋大多用于蒸煮,AL箔袋可用于超高温蒸煮。

9.常用包装材料:共挤出高阻隔薄膜

产品要求:阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。

共挤出是将两种或两种以上的不同塑料,通过两台或两台以上的挤出机,分别使各种塑料熔融塑化后供入一副模头中,制备复合薄膜的一种成型方法。
共挤出阻隔性复合薄膜通常由阻隔性塑料、聚烯烃类塑料以及黏合性树脂三大类物料组合而成,阻隔性树脂主要有PA、EVOH、PVDC等。

设计结构:BOPP/VMCPP

以上仅是常见包装材料,实际上用到的至少还有氧化物蒸镀膜、PVC、PS、PEN、纸张等,而且同一树脂按不同的加工方法、不同的配方改性可制得不同功能性质的薄膜材料。
以不同的功能性薄膜的层合,就可通过干法复合、无溶剂复合、挤出复合等复合技术制作出满足不同内容物包装需求的功能性复合软包装材料。

设计理由:BOPP与VMCPP均挺刮,BOPP印刷性好,光泽度高。
VMCPP阻隔性好,保香阻湿。
CPP耐油性也较好。

产品要求:无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。

设计结构:KPA/S-PE

设计理由:KPA阻隔性极佳、强韧性好,与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。
改性PE是多种PE共混物,热封温度低、抗封口污染性强。

产品要求:阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。

设计结构:BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP

设计理由:BOPP刚性好、印刷性好、成本低。

VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。

S-CPP低温热封性好、耐油。

产品要求:保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。

设计结构:BOPP/VMPET/S-PE

设计理由:BOPP印刷性好,光泽好,强度好,价格适中。

VMPET阻隔性好,避光,韧性好,具金属光泽以采用增强型PET镀铝为佳,AL层厚。

S-PE抗污染封口性好,低温热封性。

产品要求:防变质、防变色、防变味,也就是防止绿茶所含的蛋白质、叶绿素、儿茶酸、维C类氧化。

设计结构:BOPP/AL/PE,BOPP/VMPET/PE,KPET/PE

设计理由:AL箔、VMPET、KPET均为阻隔性极好的材料,对氧气、水蒸气、异味的阻隔性好。
AK箔、VMPET的避光性也极好。
产品价格适中。

食用油

产品要求:防氧化变质、机械强度好、抗爆裂强度高、撕裂强度高、抗油、光泽高、透明性。

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