项目3-1：收缩包装技术与应用 课件

项目3-1收缩包装技术与应用1.收缩包装技术

收缩包装就是用收缩薄膜裹包物品或内包装件，然后对薄膜进行适当加热处理，使薄膜收缩而紧贴于物品或内包装件的包装技术方法。1.1收缩包装的特点

（1）应用广泛，用能于包装一般方法难以包装的异形产品。

（2）包装具有高可视性，热收缩后紧贴产品，既可显示产品外观造型，又可有效防止灰尘污染等，起到促进销售的作用。

（3）具有集合包装作用节省包装费用和包装体积。（4）可延长食品的保鲜期，适用于食品的保鲜低温储藏，防止冷冻食品的过分干燥，为超级市场和零售商提供了方便。（5）较好的防护性能，有良好的密封防潮、防污、防锈作用，便于露天堆放，节省仓库面积。对食品和新鲜果蔬包装时能贴紧食品表面，充分显示食品的颜色、质地和新鲜程度。（6）包装工艺和设备较简单，有通用性，便于实现机械化，方便与生产线联合配套使用，极大提高包装生产效率，节省人力和包装费用，并可部分代替瓦楞纸箱和木箱。（7）可采用现场收缩包装方法来包装体积庞大的产品，工艺和设备简单，如赛艇和摩托车等大型产品。（8）可作标签及封缄材料，无需胶黏剂，减少污染。用其制成的收缩标签及防盗用的瓶口封缄具有破坏性防伪包装作用，一旦开启不能回复原状；收缩标签既能美化外包装，又能起到阻光和防止容器破碎时的飞溅，具有一定的保护性能。（9）包装材料价格低廉，可节省包装费用；使用方便，用后废弃物可回收再利用，易处理，利于环保。1.2收缩包装方式

热收缩包装作业首先将产品用收缩薄膜裹包起来，使用封切包装机热封必要的接口与缝，即完成所谓的预包装作业。然后将预包装的产品通过热收缩设备加热，使薄膜收缩包紧产品，即完成所谓的热收缩作业。

常用的收缩薄膜形式有平膜、筒状膜和对折膜三种，可根据不同包装方式选择。热收缩包装方式有以下几种：

（1）两端开放式①当采用筒状膜时，先将筒膜开口撑开，再借助滑槽将产品推入筒膜中，然后切断薄膜，如图3-1所示。这种方式比较适合于对圆柱体形物品裹包，如易拉罐、电池、纸卷、瓶罐的包装等。用筒状膜包装的优点是减少了1～2道封缝工序，外形美观，缺点是不能适应产品多样化要求，只适用于单一产品的大批量生产。

②用平膜裹包物品,有用单张平膜和双张平膜裹包两种方式。薄膜要宽于物品，用双张平膜，即用上、下两张薄膜裹包，在前一个包装件完成封口剪断的同时，两片膜就被封接起来，然后将产品用机器或手工推向直立的薄膜，到位后封剪机构下落，将产品的另一个侧边封接并剪断，薄膜裹包的产品经热收缩后，包装件两端收缩形成椭圆形开口，其操作过程如图（2）四面密封式

将产品四周用平膜或筒状膜包裹起来，接缝采用搭接式密封。用于要求密封的产品包装。

①用对折膜可采用L型封口方，如图②用单张平膜可采用枕形袋式包装。这种方法是用单张平膜，先封纵缝成筒状，将产品推入其中，然后封横缝切断制成枕型包装或者将两端打卡结扎成筒式包装，操作过程如图③用双张平膜四面密封式包装与两端开放式类似，只需在机器上配备两边封口装置即可完成，如图④用筒状膜裹包，则只需在筒状膜切断的同时进行封口、刺孔，然后进行热收缩，如图（3）一端开放式。

托盘收缩包装是一典型实例，先将薄膜制成方底大袋，再将大袋自上而下套在堆叠商品托盘上，然后进行热收缩。如图1.3热收缩作业

热收缩所用设备称为热收缩包装机，也称热收缩通道。如图3-9所示，主要由传送带、加热通道和冷却装置等组成。热收缩操作时，将预包装件放在传送带上以规定速度运行进入加热通道，利用热空气吹向包装件进行加热，产品外部的薄膜自动收缩包紧产品，热收缩完毕后包装件传送出加热通道，自然冷却后从传送带上取下，也可根据产品大小、薄膜种类和薄膜热收缩温度高低，在送出加热通道后使用冷风扇加速薄膜冷却。2.收缩包装材料种类及性能指标

2.1收缩包装材料种类

加热至高聚物的高弹态温度时，对薄膜进行拉伸，大分子链就会沿外力作用方向即拉伸方向，进行有规则的定向排列。这时，对薄膜进行冷却，分子链段的定向就被“冻结”起来。当重新对薄膜进行加热时，由于分子链段重新获得能量，束缚力消失，已定向的分子链发生解取向，就会恢复到其原来的无序卷曲状态，宏观表现为薄膜沿原来拉伸方向收缩恢复到初始尺寸。这就是薄膜的热收缩性形成的原理及加工工艺过程。

收缩薄膜有平膜和筒膜两种，平膜是先制成片状，然后分别沿纵轴和横轴方向进行拉伸，称为二次拉伸法，或者同时进行两个方向的拉伸，称为一次拉伸；筒膜是直接在吹胀成膜时进行一次或二次拉伸成型。2.2收缩包装薄膜的性能指标（1）收缩率与收缩比

包括纵向和横向收缩率。收缩率决定了收缩包装的裹包、密封质量和可靠性。收缩率的测试方法是先测量薄膜的长度，然后将薄膜放在120℃的甘油中浸泡2秒钟，取出后用冷水冷却，再测量其长度，两次长度差除以原始长度的百分率即为收缩率。纵横两个方向收缩率的比值为收缩比。一般要求薄膜的纵向和横向收缩率均为50%，所以通常收缩比为1，但在特殊情况下，也有纵横收缩率不等的偏延伸薄膜。（2）总收缩率

纵向收缩率与横向收缩率之和称为总收缩率。总收缩率值得大小表示薄膜收

收缩时收缩力和收缩速度的大小，总收缩率大的薄膜具有较强的收缩力和较高的收缩速度。薄膜的总收缩率取决于塑料的种类、成分和拉伸的大小。在其他条件相同时，双向拉伸越大，薄膜越薄，总收缩率越大。体积小，质量轻的物品可选择较薄的收缩薄膜，其总收缩率可大于100%；体积大，质量重的物品一般选用较厚的收缩薄膜，一般总收缩率约为60%～80%。（3）定向比

定向比是指收缩薄膜的纵向定向收缩分布律与横向定向收缩分布律之比。收缩薄膜的定向收缩分布率是以总收缩率的百分数来表示的纵、横两向收缩性能值，即纵向定向收缩分布率=（纵向收缩率/总收缩率）×100%横向定向收缩分布率=（横向收缩率/总收缩率）×100%定向比=纵向定向收缩分布率/横向定向收缩分布率

根据收缩薄膜纵、横两个方向收缩能力的差别，按定向比值可将其分为四类，分别适用于不同形体特点的物品的不同形式的包装需要。①超单向定向收缩薄膜

定向比=100/0～95/5，这种薄膜主要用于托盘集装物品的罩盖包装材料，其厚度在100μm以上。②高单向定向收缩薄膜

定向比=95/5～75/25，这种薄膜主要用于两端开放式套筒收缩包装。③双向定向收缩薄膜

定向比=75/25～55/45，这种薄膜主要用于三边、四边封合的收缩包装。④均衡定向收缩薄膜

定向比=55/45～45/55，这种薄膜主要用于盘、盆装食品罩盖收缩包装，可满足此类包装形式薄膜沿盘、盆边缘收缩，同时顶部各方向也加热均匀达到收缩的要求。（4）收缩张力

收缩张力是指薄膜收缩后施加给包装物的张力。在收缩温度下产生收缩张力的大小，对产品的保护性关系密切。金属罐等刚性物品需要较大的收缩张力，而一些易碎或褶皱的商品收缩张力过大，就会损坏商品。因此，薄膜的收缩张力必须选择恰当。（5）收缩温度

收缩薄膜加热到一定温度后开始收缩，温度升到一定高度停止收缩。在此范围内的温度为该薄膜的收缩温度。对包装作业来讲，包装件在热收缩通道内被加热，薄膜收缩产生预定张力时所需要的温度称为收缩温度。在收缩包装中，收缩温度越低，对包装产品的不良影响越小，这一点在包装蔬菜、水果等新鲜商品时尤为重要。（6）热封性

在进行加热收缩之前，包装件一般要进行两面或三面热封，而且要达到一定的封口强度，这要求收缩膜有较好的热封性能。2.3常用收缩包装材料性能及用途

（1）常用收缩包装材料性能

目前市场上广泛使用收缩包装薄膜主要有聚乙烯收缩薄膜（PE）、聚丙烯收缩薄膜（PP）、聚氯乙烯收缩薄膜（PVC）、聚苯乙烯收缩薄膜（PS），其收缩包装性能指标见表3-2。（2）常用收缩薄膜

①PE

聚乙烯收缩薄膜是所有收缩薄膜中用量最大的一种，其抗冲击强度大；无毒，热封时不产生气体，热封性能好；其强度、韧性、低温脆性均比聚氯乙烯膜和聚丙烯膜好；贮存稳定性好、规格适应性强，价格低廉。这种薄膜又分交联和非交联两种，前者收缩温度低，收缩应力大，强度高，包装效果好，但价格高；后者虽收缩应力较小，但能满足多数商品的包装需要，这种薄膜的透明度和光泽度比聚氯乙烯膜差，收缩温度也比其高20～50℃。

②PP

聚丙烯收缩薄膜的透明度、光泽度极好，可与玻璃纸媲美；收缩率大，可达60～80%；耐油性、防潮性良好；薄膜强度高，收缩应力大，但是，该薄膜的热封性能差，热封强度低；收缩温度高，且收缩温度的范围较窄。

③PVC

聚氯乙烯收缩薄膜的透明度高，光洁度好、挺力强、美观；收缩温度较低，且温度范围大；在烘道内加热能立即收缩，适应作业性好；气密性优于聚乙烯薄膜；收缩应力大，收缩包装效果好，封闭处清洁干净。由于收缩温度低且收缩快，而被大量用于食品包装上，特别是对热较敏感的水果和蔬菜的收缩包装④PVDC聚偏二氯乙烯热收缩薄膜的包装特性如下：A优异的阻水性能，对水、水蒸气的渗透性极低。B优异的阻气性能。对各种气体渗透性极低，故保香、防潮性均非常好。C优异的耐油、耐化学腐蚀性。D热封性好，热封强度高；适印性好，耐磨，透明度和光泽度高。PVDC是高阻隔性材料，由于共聚物熔点同分解温度十分接近，而且其有不能像PVC那样使用热稳定剂来提高热稳定性，所以常使用其同丙烯酸或氯乙烯的共聚物用于成型加工，故其加工温度范围较小，加工过程中要严格控制温度，所以其价格也较高，一般常作为高阻隔复合材料的中间层使用，很少单独使用。⑤EVAEVA收缩薄膜的收缩应力小，热封温度低，热封温度范围广。EVA的性能随VA含量的增加，结晶度降低，耐冲击强度提高，透明度增加，熔点降低。适用于受力易损，易变形，重视包装后外观的物品或有突起物的异性物品的收缩包装。⑥PS

聚苯乙烯薄膜透明性和光泽性好，具有大的气体透过性，适用于水果、蔬菜的收缩包装。2.3新型收缩包装薄膜（1）POFPOF环保型三层共挤聚烯烃热收缩膜，是将线性低密度聚乙烯（LLDPE）作为中间层，共挤聚丙烯（PP）作为内外层，并经两次吹胀，得到具有高透明度，高收缩率及热封性能良好的热收缩薄膜，它同时具备了聚乙烯和聚丙烯的所有优点与长处，其性能又优于单纯的聚乙烯膜和聚丙烯膜，POF以其质优价廉又符合卫生及环保要求的优势，正逐步替代其它热收缩薄膜。POF薄膜具有以下优点：①透明度高光泽性好，可清晰展示产品外观，提高产品展销效果。②柔韧性好，使用方便。由于这种柔韧性可以使被包装物品在受到外部冲击时得到缓冲，用于脆性容器的包装还能防止容器破碎飞散。③收缩率大。收缩率最高可达75％，利用其高收缩率产生的收缩张力可将一组要包装的物品裹紧，起到很好的捆扎作用，非常适用于多件物品的集合包装，尤其对异型物品的包装效果甚佳。而且经过特殊工艺处理的POF－C3薄膜的收缩力可控，可满足不同商品对收缩力的要求。④热封性能好、强度高、适合手动、半自动和高速全自动包装。⑤耐寒性好，可在－50℃时仍保持柔韧性而不发生脆裂，适合被包装物在寒冷环境下储存和运输。⑥环保无毒。符合美国PDA标准，可包装食品。

⑦不易沾染防尘。⑧抗拉强度大，15～19ųm可取代28～40ųm的PVC有助于降低包装成本。⑨具有较高的耐穿刺性，良好的收缩性和收缩应力。在收缩过程中，薄膜不易产生孔洞。（2）PET-GPET-G聚酯收缩薄膜（Glycolmodifiedpolyethyleneterephthalate）是一种对通用聚酯PET（PolyethyleneTerephthalate）进行共聚改性而制成的一种高性能环保型热收缩包装材料。PET-G收缩薄膜具有优良的物理特性。其尺寸稳定、平整性好；透明度和光泽度高，易于印刷；可耐水浸、耐油浸透而不脱落变色；横向收缩率高，最高可达80%；自然收缩率低且耐低寒；燃烧时无毒，无味，发热小。PET-G收缩薄膜还具有以下特性：①极限收缩率高②自然收缩率低③收缩曲线平整④透明度、光泽度高，印刷适性高⑤环保性好（3）具有凹凸褶皱的热收缩薄膜

这种薄膜由A、B两层薄膜复合而成，当其加热收缩时能形成凹凸褶皱，将其作为包装材料时，能起到良好的防震、防滑、缓冲的作用。其收缩形成褶皱的原理是，薄膜中A层或B层曾经在适当的温度中拉伸过，另一层则没有拉伸，当复合膜被加热到一定温度是，被拉伸过的一层发生收缩，而另一层不收缩，就产生了褶皱；或者两层薄膜都经过拉伸，但收缩温度不同，也可在受热时形成褶皱。（4）具有缓冲性能的双层泡沫热收缩薄膜

此种热收缩薄膜的特点是既具有热收缩性和防潮性，又具有透明性和缓冲性，在某些方面类似于包装纸，在它的一面有微小的网孔结构，另一侧成平滑状。其结构为双层结构。其中一层为发泡层，以聚丙烯为主要成分；另一层为非发泡层，系热收缩性树脂层，采用低密度聚乙烯或离子性聚合物。（5）具有自动封合功能的热收缩包装薄膜

这种热收缩薄膜也是一种多层复合薄膜，其特点是在复合时加入了阻隔层，使得薄膜对氧气和水蒸气都具有很好的阻隔性。另外，当其被加热到一定温度时，可以依靠薄膜的收缩作用和内层薄膜的黏合作用而实现自动封合。3.收缩包装工艺设备

3.1收缩包装工艺

收缩包装工艺过程主要包括：预裹包、热封切、加热收缩和冷却。（1）预裹包

预裹包操作在裹包机上完成，根据被包装物尺寸大小及所用收缩薄膜的特性截取薄膜的尺寸应合适，中小型物品裹包筒或袋形薄膜的尺寸比包装物尺寸大约10%左右，收缩薄膜罩比托盘包装尺寸大15～20%，如果尺寸过小则充填物品不便，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重量以及所要求的收缩张力来决定。（2）热封切