豬耳朵蒸煮袋出現局部皺褶的原因分析一覽

近期見到一個不良豬耳朵蒸煮袋樣品，如下（xià）圖所示。

該豬耳朵蒸煮袋的結構為PA/R-CPP；所包裝（zhuāng）的內容物為豬耳。該樣品已經過高（gāo）溫蒸煮，內容物已被取出。

從樣品（pǐn）的外觀來看，該樣品豬耳朵蒸（zhēng）煮袋在蒸煮前經（jīng）過了抽真空的處理（lǐ）；經過蒸煮後，與（yǔ）豬耳相（xiàng）接觸的部位出現了（le）嚴重的表麵皺褶（參見薄膜的中部），而且是內外層材料同步起皺；而該豬耳朵（duǒ）蒸煮袋的（de）未與豬耳直接（jiē）接觸的部位則沒有出現皺褶（參見圖片的左上角和左下角）。

客（kè）戶的投訴要求是（shì）：對上述現象，尤（yóu）其是個（gè）別部（bù）位沒有（yǒu）皺褶的現象做出合理的解（jiě）釋。

為（wéi）此，向有關的專家提出了技術谘詢（xún）。專家的答複是：出現皺褶的部位是被包裝袋內的某種物質侵蝕（shí）而發生（shēng）"溶脹"，抗拉伸強度降低，在高（gāo）溫蒸煮的（de）條件下，由於蒸煮袋反壓控製不良，豬耳朵蒸煮袋發生溶（róng）脹的部位被延（yán）伸的程度明顯大於正常（cháng）值，故在該豬耳朵蒸煮袋冷卻後該部位出現前述的表麵皺褶。

至於何（hé）種物質會使該結構的複合材料（liào）發生溶脹，專家沒有給出明確的答複（fù）。

帶著這個問題，上網進行（háng）了（le）查詢。在《工程塑料（liào）網》的《標準頻道》查到了一則名為《聚丙烯的特性》的文章，作者不詳，文章發布時間為2010年5月20日。

該文中關於聚丙烯的化學性能是（shì）這樣描（miáo）述的：

"PP（聚丙烯）的化學穩定（dìng）性很好，除了強氧化（huà）劑和非極性溶劑能使PP降解外，(例:濃硫酸（suān）、濃（nóng）硝酸、發煙硫酸、發煙硝酸（suān）、鉻酸溶（róng）液、鹵素、苯、四氯化碳、氯仿)，PP對化學侵蝕（shí）有很強的抵抗力。濃（nóng）度較低的溶（róng）液（yè）則對PP無害。但低分子量的（de）脂肪烴、汽油、二甲苯、氯化烴等能使PP（聚丙烯）軟（ruǎn）化和（hé）溶脹。共聚物溶脹程度比均聚物高。PP從這類溶劑中取（qǔ）出後，其尺（chǐ）寸又會恢複（fù）原狀。"

該文已明（míng）確指出聚丙烯是可以被（bèi）溶（róng）脹的，但就本案例而言，其所提供（gòng）的依據又略顯不足。

翻閱了（le）《腐蝕數據手冊（cè）》（左景伊編，化學工業出版社出版（bǎn），1982年7月第一版）後，從中又有了一些新發現。

表一、不（bú）同的介質對聚丙烯的腐蝕（shí）數據

表二（èr）、不同的（de）介（jiè）質（zhì）對聚酰（xiān）胺的腐蝕數據

注：上表中各個符號的含義：

∨：良（liáng）好，腐蝕輕或無；

○：可用（yòng），但有明顯腐蝕；

×：不適用，腐蝕嚴重；

△：同類（lèi）材料由於配方等的不同，耐蝕性有（yǒu）差異，選（xuǎn）用時要慎重。

從表一中可以發現：在100℃的（de）條件下，除了橄欖油（yóu）對（duì）聚丙烯薄膜沒有明顯的腐蝕作用之外，其他的常用油脂都會對聚丙烯薄膜產生或（huò）大或小的（de）腐（fǔ）蝕作用。很顯然，在121℃的蒸煮條件下，這（zhè）種腐蝕（shí）作用會更明顯。

從表二中則可以發現（xiàn），在常溫條件下，常用的油脂類對聚酰胺的腐蝕（shí）作用不大，但《手冊》中缺少高溫（wēn）條件下的（de）腐蝕（shí）數據。

根據GB/T 20218-2006《雙向拉伸聚酰胺（àn）薄膜》，PA薄膜的（de）拉伸強度指標（biāo）為不小於180MPa（縱、橫向）；根（gēn）據上海（hǎi）紫江（jiāng）企業集團股份有（yǒu）限公司薄膜基材事業（yè）部的《R101型高（gāo）溫蒸煮膜企業（yè）標準》，蒸煮CPP膜的拉伸強度指標為不小於40/30MPa（縱/橫向）。通過查閱單位換算表得知，1MPa=1000000 N/㎡（牛頓每平方米）。

如果以PA15/CPP80的結構進（jìn）行計算，15微米厚、15mm寬的PA膜（mó）的拉（lā）伸強度（dù）應不小於180×106×15×10-6×15×10-3= 40500×10-3 = 40.5 N；80微米厚、15mm寬（kuān）的CPP膜的拉伸（shēn）強度應不小於40×106×80×10-6×15×10-3= 48000×10-3 = 48 N；因此，此種（zhǒng）結構的蒸煮袋就能（néng）夠滿足GB/T 10004-2008《包裝用複合膜、袋幹法複合、擠出複（fù）合》中"半高溫蒸煮級"蒸煮（zhǔ）袋的"拉斷力不小於40N"的要求。

而如果該蒸煮袋在包裝後、蒸煮前（qián）受到內容（róng）物的侵蝕（shí）而（ér）溶脹、拉（lā）伸強度因而下降以後，在高溫蒸煮過程中，由於反壓控製不良，蒸煮袋膨脹了起（qǐ）來（lái），於（yú）是，已被溶脹的（de）部分的複合膜被延（yán）伸的程（chéng）度就會大於未被溶脹的部分。如果，已被溶脹的部分的複合膜被延伸的程度超過了其彈性變形（xíng）的範圍，那麽（me），在冷卻後，就（jiù）會在此部分（fèn）出現表（biǎo）麵（miàn）的皺褶現象。

結論：

1、加（jiā）工該豬耳產品所使（shǐ）用（yòng）的（de）配料（liào）中的某種成分對該複合膜有（yǒu）溶脹作用，降低了該複合膜的拉伸強度。而這種溶脹（zhàng）作用在（zài）包裝袋的有內容物（wù）和無內容（róng）物的兩部分所表現出來的程度是有差別的；

2、應用該蒸煮袋包裝（zhuāng）袋（dài）的食品加工（gōng）企業在進行蒸煮殺菌處理的過（guò）程中，未對蒸煮鍋（guō）的反（fǎn）壓實施良好的（de）控製，使（shǐ）得該蒸煮袋在蒸煮過程中發生了明（míng）顯的"漲袋"現象，但未達到"破袋"的程度；因而使包裝袋的不同部位受（shòu）到了不同程度的延伸作用，在局部使包裝袋的變形程度超過（guò）了複合膜的彈性變（biàn）形範圍。

解決問題的方法：

嚴格控製蒸煮鍋的反壓，力爭使蒸煮袋在蒸煮鍋內不"漲袋"或不超過其彈性變形範圍。

對（duì）於此類（lèi）問題的分析，內容物對複合薄膜的溶脹作用是問題發生的必要條件，而蒸（zhēng）煮鍋的反壓控製不良是充分條件。即如果有（yǒu）溶脹作用（yòng）存在，又有反壓（yā）控製不良的狀況存在，則此問題必然發（fā）生。如果僅有溶脹作用存在，而（ér）反壓條件控（kòng）製良好，則一定不會發生此類問題。如果沒有溶脹作用存在，僅（jǐn）是反壓條件控製（zhì）不良，也不會發生此類問題（但可（kě）能會發生其他（tā）類型的問題）。

來源：中夏（xià）軟包裝（zhuāng）微（wēi）信公眾號