第四章 裹包工艺- 收缩包装

1、第四章 裹包工艺-收缩包装包装工程专业 收缩包装 一、 薄膜的热收缩原理及工艺 二、 收缩包装工艺及设备 三、 常用的收缩薄膜 收 缩 包 装 收缩包装就是利用有热收缩性能的塑料薄膜裹包产品或包装件，然后迅速加热处理，包装薄膜即按一定的比例自行收缩，紧贴住被包装件的一种包装方法。 收缩包装始于60年代中期，70年代得到迅速发展。目前已在一些经济发达国家得到广泛应用，据统计，欧美日等国每年消费的收缩薄膜均在10万吨以上，瑞典有30%的流通领域包装已从瓦楞纸箱改变为收缩组合包装，整个西欧的流通领域包装中已有15%采用了收缩包装，国内现在也有了一定规模的应用。 一、一、 薄膜的热收缩原理及工艺薄膜的

2、热收缩原理及工艺（一）、PP的单、双向膜的加工工艺1、单向热收缩膜的工艺流程曲线图：单向热收缩膜的工艺框图：分析：单轴拉伸造成各向异性，热收缩不均匀，内应力不高，包裹不紧纵向拉伸纵向拉伸纵向拉伸纵向拉伸横向拉伸、冷却横向拉伸、冷却2、双向热收缩膜工艺流程曲线图双向热收缩膜和工艺框图分析：双轴拉伸：一次拉伸（纵横向同时进行），分子链段或结晶主轴与拉伸平面平行； 二次拉伸（纵向先拉，横向后拉）分子链段有的与纵向平行、有的与横向平行、 有些与拉伸平面平行热收缩原理 收缩薄膜是采用预拉伸技术（一定倍率的单轴或双轴拉伸）和急冷工艺（保留定向分子结构的同时，也保留了拉伸变形时产生的内应力）制成的。加热使用

3、时，“记忆”的内应力弹性恢复，定向分子链段解取向恢复至自然卷曲状态，宏观上表现为膜的收缩而裹紧产品的。 （二）、PE交联法热收缩膜的工艺流程及分析 PE收缩膜是先通过辐射交联制得交联原膜，然后再经双向拉伸制得的。交联的目的,除了破坏结晶外，还可以提高收缩薄膜的收缩应力和强度，采用化学交联生产PE收缩薄膜的简单工艺流程如下图所示。 分析 采用急冷工艺是为了控制结晶度、防止薄膜粘连，为薄膜的二次加工作准备。 在紫外线照射下，光敏剂、交联剂发挥作用，分子间产生交联键，既可降低结晶度，又可增加薄膜的强度。 红外线加热到TgTm温度之间，为薄膜延伸、分子链段重排提供能量。 采用一定倍率（用延伸率表示）的

4、单向或双向拉伸，可以控制取向程度，改善薄膜的各项性能，是膜热收缩的必要工艺条件。 再次采用急冷工艺是为了把定向结构保留下来，把拉伸时产生的张应力记忆下来，为加热使用时的解取向创造了条件。 二、 收缩包装工艺及设备 1 预包装作业： 预包装时，薄膜尺寸应比产品大10%-20%，如果尺寸过小，充填物品不方便，还会造成收缩张力过大，可能将薄膜拉破；尺寸过大，则收缩张力不够，包不紧或不平整。所用收缩薄膜厚度可根据产品大小、质量以及所要求的收缩张力来决定。如PE热收缩薄膜，一般选用厚度为80-100微米，对大托盘收缩包装，厚度可增加至500微米。1）两端开放式：包装件两端收缩形成椭圆性开口（见图6-20

5、，6-21）。2）四面密封式：将产品四周（用平膜）或两端（用管膜）均包裹起来，接缝采用搭接式密封。用于要求密封的产品包装（见图6-23，624）。3）一端开放式：用薄膜先制成方底大袋、再将此袋自上而下套在堆叠商品的托盘上。采用大型收缩包装机，用于瓦楞纸箱和大袋包装件的集合包装。包装件长宽高一般在1m以上（见图 6-25）。 2、热收缩操作 1）热收缩通道，也称热收缩遂道，由传送带和加热室组成。将预包装件放在传送带上以规定的速度运行进入加热室，利用热空气吹向包装件进行加热。包装件收缩完毕后离开加热室，自然冷却后从传送带上取下，产品体积大或收缩温度较高（薄膜的），应在离开加热室后用冷风扇加速冷却。

6、2）喷枪+液化气罐，手提式热风喷枪现场加热。用于大型集装箱的产品或体积较大的单件异型产品。 例：包装2 m3 的产品，用热功率为36000K Cal/h的喷枪，2min完成热收缩包装。 三、 常用的收缩薄膜 （一）、 收缩薄膜的主要性能指标 1、收缩率与收缩比 先量薄膜纵横向长度，然后将薄膜浸在120 2 （恒温介质，如甘油中）1- 2秒，取出后用冷水冷却，测量纵横向长度L2 ，按下式计算： 收缩率（S）=(L1-L2)/L1*100% (L1为收缩前薄膜长或宽，L2为收缩后膜的长或宽)目前包装用收缩膜，一般要求纵横向收缩率相等，约为50%（实际上为20%-40%）；但在特殊情况下也有单向收缩

7、率的，收缩率为25%-50%（单轴拉伸）；还有纵横向收缩率不相等的偏延伸薄膜。 收缩比（R）=S1 / S2其中：S1为纵横向（任一向）收缩率较大的（%），S2为纵横向收缩率较小的（%）。 2、 收缩张力：薄膜收缩后施加给包装的张力（与膜纵横向拉伸强度成正比）以拉伸强度表示，如热收缩PE膜、拉伸强度（纵、横向）MPa， 厚度0.06mm 为0.06mm 为 12 MPa 3、收缩温度：定义：对包装作业来说，包装件在热收缩通道内加热，薄膜收缩产生预定张力（一定收缩率）所达到的温度。温度高低与膜厚、塑料的结晶度，或分子间力有关。1-PE 2-PVC 3-PP按停止收缩的温度测定：PE=126 PV

8、C=150 PP=165按达到一定张力（50%收缩率）时的温度测定：PE=105 PVC=100 PP=156图6-7曲线中 4、热封性 在加热收缩之前，一定要两面或三面热封合，并要求封缝有较好的强度。 （二）、 常用收缩薄膜的品种和用途 1、PVC膜 1）软PVC（25% 增塑剂）热稳定性差，为多组分、分子不规整的结构，难以结晶，但透明度高。可采用预拉伸技术制造热收缩膜。2）硬PVC（5%增塑剂），有一定的结晶度，但熔点高（Tm在300 左右），透明度较低，分子间力大，难以拉伸处理，一般不作热收缩膜使用。 软PVC膜的特点 收缩温度低、宽（在Tg附近进入高弹态、膜软化变形） ，40左右就可以

9、收缩，160 停止收缩，并开始有热分解产物出现，所以PVC热通道温度一般为100-150（以收缩率限定收缩温度）；透湿率高、透氧率低、两点决定了PVC膜适于水果蔬菜热收缩包装（透明、对热敏感；有呼吸、防雾气、保鲜等功能）的要求；抗冲击性差、尤其是低温脆性大（分子链柔性差，分子间力强，分散应力弱，低温下Tx升高，处于硬玻璃态），外力作用下，易脆断。所以不适宜作耐寒包装使用，尤其不能作冷冻食品小包装使用。封缝强度低热封时，有HCL气体产生，在食品热收缩包装时受限制 ，要注意以下下问题：a)a)降低热封温度，防止热分解，温度 0.06mm时，拉伸强度12Mpa。包装金属罐等刚性产品允许较大的收缩张力，而包装易碎、易皱折产品时，如收缩张力过大，产品易变形，甚至损坏。 收缩率、收缩张力大小与收缩温度有关。要按预定张力（如50%收缩率）来确定热收缩温度。例如PVC收缩膜的热收缩温度范围很宽，40就