真空塑料软包装结构设计

真空食品的包装材料工艺设计

胡 鸿 波 汪学文

摘要：本文重点阐述塑料软包装在真空包装各类产品时结构的选型和设计，以各种塑料的特性进行解析各种结构的不同点和原理，优化真空包装的结构和工艺。

关键词：包装材料选型 阻隔性能 高温杀菌 抗穿刺 异味 生产工艺

近些年，食品安全是重要和敏感的话题，备受人们关注。今天人们的生活水平的逐渐提高，以及对生活质量要求的不断提升，真空包装在当代人们的生活中已经占据了不可或缺举足轻重的地位，它是包装技术纵向延伸的一个典型领域，起着无可替代的作用。作为一家专业包装材料的生产企业，能否生产设计安全绿色的包装材料显得迫切和重要。近些年，在真空包装材料领域，无毒、轻便、低成本、保鲜性能好的高分子功能复合材料取得快速发展。多层共挤薄膜、氧化硅薄膜、氧化铝薄膜、多层复合材料等新型材料逐渐被应用在真空包装上，而且在电子机械、药品、化妆品、医疗机械得到广泛应用。

1、 真空包装袋的定义和原理

真空包装指的是将产品放入包装袋中，用抽真空装置抽取内部的空气让后密封，使包装袋内达到预定真空度的一种包装方式。我们也称为减压包装。这种包装最重要的作用是除氧，非常有利于防止食品变质、仪器生锈、产品氧化等功能。因为食品霉变最主要的原因就是由于微生物的活动造成，而微生物（霉菌和酵母菌等）的生存是需要氧气的，真空包装及时将袋内和食品内的氧气抽调，使微生物失去“生存环境”，防止产品因氧化而变质，以达到储存和保鲜的效果。

2、 真空包装结构设计

真空包装材料的性能包括阻隔性能、耐穿刺新性能、耐热性能、外观等，这些要素直接对产品的销售和保质至关重要。直接会影响产品的使用寿命。所以，在采用真空的包装方式对产品进行包装时，材料的设计和工艺的设计显得非常关键。

2.1）材质分类，以下是常见的真空包装材料及相应特点：

a、PE聚乙烯材料，适合低温使用，阻湿性能好，阻氧性能差，常用在电器元件的保护膜等方面，食品方面需要套上阻隔性能好的复合材料；

b、RCPP聚丙烯材料，适合高温杀菌蒸煮类包装，但一般用在复合材料的内层使用，单独使用耐低温性能差。该种材料在树脂选型时一般选用软化点较高的均聚物聚丙烯生产薄膜以达到高温蒸煮的目的；

c、BOPA（尼龙）一般为了增加物理强度，耐穿刺系能，一般在肉类产品包装中使用；

d、AL铝箔增加材料的阻隔性能，遮光；

e、PET,增加机械性能，挺度等；

f、共挤NY薄膜，采用PE、PP、NY等材料进行共挤，该种材料被广泛应用在冷鲜肉、熟食等类产品的包装；

g、PVDC膜、涂布PVA、PVDC乳液涂布膜，增加产品的阻隔性能；

2.2)常见结构设计

a、高温杀菌系列：PET/AL/NY/RCPP,PET/AL/CPP,NY/CPP，

特性：防潮、耐温、遮光、保香、强韧

适用：高温杀菌食品、火腿、咖喱、烤鳗、烤鱼及肉卤制品。

b、高温水煮杀菌系列BOPP/PVDC/CPP,CPP/PVDC/CPP,PET （涂布膜）/CPP;

特性：透明、高阻隔、保香、保湿、外观好

适用：豆制品、熟食肉制品、蛋类

C、冷藏系列NY共挤膜、单层PE/CPP

特性：成本低廉、透明、保香、韧性好

适用：冷鲜肉、集成电路、建材保护等

目前，真空包装目前所使用最多的还是薄膜材料,当然也有使用瓶装及罐装。对食品真空包装所使用的薄膜材料,要保证其对各种食品的包装效果、美观、经济性等方面达到最佳的状态。同时,食品真空包装对材料的阻光性和稳定性也有较高的要求。当单用一种材料不能满足这些要求时，包装件就往往会由多种不同的材料组合而成。

真空袋的主要作用是除氧，以有利于防止食品变质，其原理也比较简单，因食品霉腐变质主要由微生物的活动造成，而大多数微生物（如霉菌和酵母菌）的生存是需要氧气的，而真空包装就是运用这个原理，把包装袋内和食品细胞内的氧气抽掉，使微物物失去“生存的环境”。实验证明：当包装袋内的氧气浓度≤1%时，微生物的生长和繁殖速度就急剧下降，氧气浓度≤0.5%时，大多数微生物将受到抑制而停止繁殖。（注：真空包装不能抑制厌氧菌的繁殖和酶反应引起的食品变质和变色，因此还需与其它辅助方法结合，如冷藏、速冻、脱水、高温杀菌、辐照 灭菌、微波杀菌、盐腌制等。） 真空除氧除了抑制微生物的生长和繁殖外，另一个重要功能是防止食品氧化，因油脂类食品中含有大量不饱和脂肪酸，受氧的作用而氧化，使食品变味、变质，此外，氧化还使维生素A和C损失，食品色素中的不稳定物质受氧的作用，使颜色变暗。所以，除氧能有效地防止食品变质，保持其色、香、味及营养价值。

3、 真空包装工艺设计

3.1）印刷设计

印刷工艺设计是使产品包装的色彩多样化、功能化的一道重要工艺，由于真空包装过程中，产品的凹凸不平和高温杀菌等各种因数，导致印刷的图案变形，所以在设计图案特别注意以下内容：

--包装色彩要求平面化、匀整化，这是以色彩的过滤、提炼的高度概括。它以人们的联想和色彩的习惯为依据，进行高度的夸张和变色是包装艺术的一种手段。

--包装的色彩还必须考虑到工艺、材料、用途和销售地区等的制和限制。

--包装装潢设计中的色彩要求醒目，对比强烈，有较强的吸引力和竞争力，以唤起消费者的购买欲望，促进销售。例如，食品类和鲜明丰富的色调，以暖色为主，突出食品的新鲜、营养和味觉；医药类和单纯的冷暖色调；化妆品类常用柔和的中间色调；小五金、机械工具类常用蓝、黑及其它沉着的色块，以表示坚实、精密和耐用的特点；儿童玩具类常用鲜艳夺目的纯色和冷暖对比强烈的各种色块，以符合儿童的心理和爱好；体育用品类多采用鲜明响亮色块，以增加活跃、运动的感觉……不同的商品有不同的特点与属性。

3.2)印后工艺设计

--粘合层的选型，通常应用于复合材料的粘合层为聚氨酯胶黏剂，在通用复合膜生产领域应用非常广泛。一般的选用该种胶黏剂生产真空包装材料特别注意是上胶量的控制，这会直接影响到包装材料的各项综合性能；

--成型袋的设计，消费者根据自身产品的特性，在设计包装袋的尺寸、外形时，一定要考虑到抽真空的方便性、美观性，一般成型袋以背封和四边封方式居多，尺寸考量时比常规的包装至少大出20%以上，因为贴体的过程中会占用材料面积；

--包装设备设计注意

a）真空室的最低绝对压强(简称压强)：kPa；

b)真空室有效尺寸(长×宽×高)：mm；

c)热封条有效尺寸(长×宽)：mm；

d)热封条数(单室热封条数)：条；

e)两热封条中心距(单条为热封条中心至对面真空室内壁的距离)：mm ；

f)包装能力：s／次；

g)功率：kW；

h)真空泵抽气速率：m3／h；

i)工作电压、频率：V、Hz。

4、真空包装材料设计常遇见问题解析

a、包装材料的厚度选择不对。有些包装机械对包装材料的厚度有要求，如果厚度太大，包装袋的某些位置可能会压穿。如枕型包装机，其包装材料的厚度一般不应６０μｍ，如果包装材料太厚，在枕形包装的中封部位就极易压断。

b、包装材料的结构选择不对。有些包装材料其抗压穿性能较差，不能用于包装一些较刞的有棱角的东西，如用纸名塑复合材料用于包装颗粒冲剂，就很容易造成压穿。

c、包装的模具设计不当。在设计过程中，若热封模的模孔与所包装物的形状和大小不相符，而包装材料的机械强度又不高，在包装过程中也很易压穿或压裂包装材料。

　　

5、未来真空包装材料发展趋势

　　a）适合于环境保护的绿色包装设计

　　b）适合于突出商品个性化的包装设计

　　c）适合于电子商务销售的现代商品的包装设计

　　d）安全防伪的包装设计

　　强化包装设计的视觉效果和加强包装印刷工业技术已成为打假维权行动中的一个有力的武器。我们可以在包装设计中采用特殊纹理的纸张、特定的颜料与包装设计工艺技术如全息图像、正品检验封印、浅浮雕压纹等来获得特定的效果，使那些假冒伪劣商品因复制成本过度或效果不逼真，知难而退。因此包装设计的创新方法与融汇高新科技成果的印刷工业技术强强联手，追求精辟独到的原创性和独特视觉效果是未来包装设计业可持续发展的又一方向。

总之，真空充气包装的主要作用除真空包装所具备的除氧保质功能外，主要还有抗压、阻气、保鲜等作用，能更有效地使食品长期保持原有的色、香、味、形及营养价值。另外，有许多食品不适宜采用真空包装而必须采用真空充气包装。如松脆易碎食品，易结块食品，易变形走油食品，有尖锐棱角或硬度较高会刺破包装袋的食品等。食品经真空充气包装后，包装袋内充气压强大于包装袋外大气压强，能有效地防止食品受压破碎变形并不影响包装袋外观及 印刷装潢。 ??真空充气包装在真空后再充入氮气、二氧化碳、氧气单一气体或二 三种气体的混合气体。其氮气是惰性气体，起充填作用，使袋内保持正压 ，以防止袋外空气进入袋内，对食品起到一个保护作用。其二氧化碳能够溶于各类脂肪或水，引成酸性较弱的碳酸，有抑制霉菌、腐败细菌等微生物的活性。其氧气具有抑制厌氧菌的生长繁殖，保持水果、蔬菜的新鲜及色彩，高浓度氧气可使新鲜肉类保持其鲜红色。

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