包裝材料是指食品、藥品化妝品行業(yè)中包裝過(guò)程中使用的材料,包括紙、塑料薄膜、鋁箔等或者紙 、塑料、鋁箔等兩種或者多種材料復(fù)合而成的薄膜、瓶、罐。包裝是產(chǎn)品生產(chǎn)的一部分,現(xiàn)代包裝可謂是產(chǎn)品的容器。它需要合理設(shè)計(jì)尺寸和形狀,方便使用。是產(chǎn)品安全的第一道防線,需要具有阻隔性, 整體密封性。同時(shí)它也需要兼顧信息市場(chǎng)功能,外觀設(shè)計(jì)要吸引客戶,也要有產(chǎn)品成分、信息使用說(shuō)明。
包裝材料的作用分為滲透性、阻隔性。
滲透性
滲透作用。取決于兩側(cè)分子濃度的高低(肉眼看不見(jiàn)的程度)所有的材料都具有滲透性
材料滲透示意圖
阻隔性
包裝材料對(duì)可以進(jìn)行滲透作用物質(zhì)的阻礙性能。
它可以保證食品、藥品在駐村期間內(nèi)安全有效,可以指導(dǎo)選擇合適的包裝材料,以及預(yù)測(cè)食品、藥品的貯存期。
阻隔性示意圖
阻隔性能是包裝材料的最基本的特性,也是最基本的要求。主要分為兩類 : 阻擋水分子-水蒸氣透過(guò)量 阻擋氧氣分子-氧氣透過(guò)量。
水汽透過(guò)量測(cè)試方法又分為杯式法、電解分析法、紅外傳感器法
檢測(cè)對(duì)象 |
材料類型 |
應(yīng)用舉例 |
包裝材料測(cè)試 |
薄膜 |
適用于各種塑料、鋁等制成的薄膜 |
如塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、共擠膜。鋁箔、鍍鋁膜等 |
片材 |
適用于各種塑料、橡膠、建材等片材 |
如PP.PVC.PVDC片材等 |
一般適用于水蒸氣透過(guò)量不低于2g/(m²·24h)的薄膜、薄片 |
左:減重法系列 右:增重法系列
減重法
●下腔:透濕杯內(nèi)盛放蒸餾水
●上腔:干燥裝置
●濕度差:使水蒸氣透過(guò)試樣進(jìn)入干燥的一側(cè)
●計(jì)算:通過(guò)測(cè)定透濕杯重量的遞減變化計(jì)算出水汽透過(guò)率
增重法
●下腔:干燥裝置
●上腔:濕度氮?dú)?/span>
●濕度差:使水蒸氣透過(guò)試樣進(jìn)入干燥的一側(cè)
●計(jì)算:通過(guò)測(cè)定透濕杯重量的遞增變化計(jì)算出水汽透過(guò)率
電解法系列
檢測(cè)對(duì)象 |
材料類型 |
應(yīng)用舉例 |
包裝材料測(cè)試 |
薄膜 |
適用于各種塑料、鋁等制成的薄膜 |
如塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、共擠膜。鋁箔、鍍鋁膜等 |
片材 |
適用于各種塑料、橡膠、建材等片材 |
如PP.PVC.PVDC片材等 |
為了滿足數(shù)據(jù)較小的食品、藥用薄膜、薄片及鋁箔的水蒸氣透過(guò)量的測(cè)定 |
電解傳感器原理示意圖
■ 上腔: 濕度氮?dú)?/span>
■ 下腔: 干燥氮?dú)?/span>
■ 濕度差:上腔的水分子透過(guò)試樣 擴(kuò)散到下腔
■ 計(jì)算:通過(guò)電解傳感器測(cè)量下腔 氣體的水汽濃度, 計(jì)算出水汽透過(guò)率
紅外法系列
檢測(cè)對(duì)象 |
材料類型 |
應(yīng)用舉例 |
包裝材料氧氣透過(guò)率測(cè)試 |
薄膜 |
適用于各種塑料、鋁等制成的薄膜 |
如塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、共擠膜、鋁箔、鍍鋁膜等 |
片材 |
適用于各種塑料、橡膠、建材等片材 |
如PP、pvc、PVDC片材等 |
容器 |
適用于塑料、橡膠、玻璃、紙等材料制成的碗、瓶、袋、罐、蓋等 |
如可樂(lè)瓶、真空包裝袋、塑料化妝品包裝袋、果凍杯、酸奶杯、輸液瓶、輸液袋或蓋等. |
太陽(yáng)能背板 |
適用于乙烯醋酸乙烯脂樹脂等材料制成的太陽(yáng)能背板 |
TPT/TPE/BBF/EVA或復(fù)合太陽(yáng)能背板等 |
■ 上腔: 濕度氮?dú)?/span>
■ 下腔: 干燥氮?dú)?/span>
■ 濕度差:上腔的水分子透過(guò)試樣
擴(kuò)散到下腔
■ 計(jì)算:通過(guò)紅外傳感器測(cè)量下腔
氣體的水汽濃度, 計(jì)算出水汽透過(guò)率
氣體透過(guò)量檢測(cè)方法:庫(kù)倫電量 、壓差法
庫(kù)倫法 (等壓法)
■上腔: 氧氣;
■下腔: 氮?dú)猓?/span>
■氧氣濃度差:氧分子透過(guò) 試樣擴(kuò)散到下腔;
■計(jì)算:通過(guò)電量傳感器測(cè)量下腔氣體 的氧氣濃度,計(jì)算出氧氣透過(guò)率。
檢測(cè)對(duì)象 |
材料類型 |
應(yīng)用舉例 |
包裝材料氧氣透過(guò)率測(cè)試 |
薄膜 |
適用于各種塑料、鋁等制成的薄膜 |
如塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、共擠膜、鋁箔、鍍鋁膜等 |
片材 |
適用于各種塑料、橡膠、建材等片材 |
如PP、pvc、PVDC片材等 |
容器 |
適用于塑料、橡膠、玻璃、紙等材料制成的碗、瓶、袋、罐、蓋等 |
如可樂(lè)瓶、真空包裝袋、塑料化妝品包裝袋、果凍杯、酸奶杯、輸液瓶、輸液袋或蓋等. |
太陽(yáng)能背板 |
適用于乙烯醋酸乙烯脂樹脂等材料制成的太陽(yáng)能背板 |
TPT/TPE/BBF/EVA或復(fù)合太陽(yáng)能背板等 |
壓差法系列工作原理:
■上腔:抽出空去形成真空,后輸入
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,維持穩(wěn)定;
■下腔: 抽出空去形成真空;
■壓力差:氣體在壓差的作用下,
高壓腔通過(guò)薄膜向低壓腔
滲透;
■計(jì)算:監(jiān)測(cè)低壓腔的壓力變化可計(jì)算出所測(cè)試樣的阻隔參數(shù)。
檢測(cè)對(duì)象 |
材料類型 |
測(cè)試參數(shù) |
應(yīng)用舉例 |
包裝材料氧氣透過(guò)率測(cè)試 |
薄膜 |
氧氣、二氧化碳、氮?dú)獾?/span> |
如塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、共擠膜、鋁箔、鍍鋁膜等 |
片材 |
如PP、pvc、PVDC片材等 |
容器 |
如可樂(lè)瓶、真空包裝袋、塑料化妝品包裝袋、果凍杯、酸奶杯、輸液瓶、輸液袋或蓋等. |
太陽(yáng)能背板 |
TPT/TPE/BBF/EVA或復(fù)合太陽(yáng)能背板等 |
阻隔性與食品安全應(yīng)用舉例:
某肉食品加工廠生產(chǎn)袋裝美式火腿,投放市場(chǎng)后在保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品發(fā)生嚴(yán)重變質(zhì),期間包裝袋本身也出現(xiàn)層間薄離現(xiàn)在,給廠家造成嚴(yán)重?fù)p失。
美式火腿網(wǎng)圖示意
1.被包裝產(chǎn)品為使肉質(zhì)鮮嫩,加工時(shí)添加水溶液,所以產(chǎn)品含水量高,包裝后,袋中RH=75% 2.包裝料材料為Nylon/PE 復(fù)合層 3.透氧率0.05 cc /(bag*24hr), (0%RH 測(cè)試) 0.4 cc /(bag*24hr), (75%RH 測(cè)試)
產(chǎn)生這種問(wèn)題的原因是什么呢? 我們來(lái)分析一下
1.對(duì)材料性能缺乏了解
Nylon本身在0%RH 是很好的氧阻隔材料,但在高濕度下阻隔性變差
2.沒(méi)有考慮材料與產(chǎn)品的相容性
與產(chǎn)品直接接觸的Nylon層受高濕度影響而溶脹, 進(jìn)而阻隔性下降并出現(xiàn)層間剝離的自然現(xiàn)象.
3.對(duì)產(chǎn)品本身屬性的忽視
選材時(shí)沒(méi)有考慮實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)品的濕度問(wèn)題,只對(duì)0%RH 的OTR 測(cè)試, 作出錯(cuò)誤決定.
由此案例,我們應(yīng)該對(duì)食品變質(zhì)原因有了一定的了解,并且在阻隔材料的選擇上我們應(yīng)該有了一些警示,比如:
1)氧化
解決辦法-----氧氣阻隔材料, 例如 PET, PVDC, Nylon, EVOH
2)受潮,發(fā)霉
解決辦法-----水汽阻隔材料,例如 PP, PE
3)氧化,受潮
解決辦法-----復(fù)合材料, 例如 PP/PET/PE, PET/Al/PE
上述, 以及芳香味遺失
解決辦法----- ---復(fù)合材料, 例如 PP/Nylon/Al/PE
4)其它方法
包裝內(nèi)加除氧劑,除濕劑;真空包裝,充氮包裝,氣調(diào)包裝