豬耳朵蒸煮（zhǔ）袋出現局部（bù）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，如下圖所示。

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

從樣品的外觀來看，該樣品豬耳朵蒸煮（zhǔ）袋在蒸煮前經過了抽真空的處理；經過蒸煮後，與豬耳相接觸的部位出現了嚴重的表麵皺褶（參見薄膜的中部），而且是內外層材料同步起皺；而該豬（zhū）耳朵蒸煮袋的未與豬耳直接接觸的部位則沒（méi）有出現（xiàn）皺褶（參見圖片的左上角和（hé）左下角）。

客戶的投訴要求是：對上述現象，尤其是個別部位沒有皺褶的現象做出合理的解釋。

為此，向有關（guān）的專家提（tí）出了技術谘詢。專家的答複（fù）是：出現皺褶的部位是被包裝袋內的某種物質侵蝕而發（fā）生"溶脹（zhàng）"，抗拉伸強度降低，在高溫蒸煮的條件下，由（yóu）於蒸煮袋（dài）反壓控（kòng）製不良，豬耳朵蒸煮袋發生溶脹的部位被延伸的程度明顯大於正常值，故在該豬耳朵蒸煮袋冷卻（què）後該部位（wèi）出現（xiàn）前述的表麵皺褶。

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

帶著這個問題，上網進行了查詢。在《工程塑料網》的（de）《標準頻道（dào）》查到了（le）一（yī）則名為《聚丙烯的特性》的文章，作者不詳，文（wén）章發布時間為2010年5月20日。

該文中關於聚丙烯的（de）化學性能是這樣描述的：

"PP（聚丙烯）的化學穩定性很好，除了強氧化劑和非極性溶劑能使PP降解外，(例:濃（nóng）硫（liú）酸（suān）、濃硝酸、發煙硫酸、發煙硝酸、鉻酸溶液、鹵素、苯、四氯化碳、氯仿)，PP對化學侵蝕有很強（qiáng）的抵抗力。濃（nóng）度較低的溶液（yè）則（zé）對PP無害（hài）。但低分子量的脂肪烴、汽（qì）油、二甲苯、氯化烴等（děng）能（néng）使PP（聚丙烯）軟化和溶脹。共聚物（wù）溶脹程度比均聚（jù）物高。PP從這類溶劑中取出後，其尺寸又會恢複原狀。"

該文已明確指出聚丙烯是可（kě）以被溶脹的，但就本案例而言（yán），其（qí）所提供的依據又略顯不足。

翻閱了《腐蝕數（shù）據手冊》（左景伊編，化（huà）學工（gōng）業出版（bǎn）社（shè）出版，1982年7月第一版）後，從中又有了一些新發現。

表（biǎo）一、不同的介質對聚丙烯的腐蝕（shí）數據

表二、不同的介質對聚酰胺的腐蝕數據

注：上表中各個符號的含義：

∨：良好，腐蝕輕或無；

○：可用，但有明顯腐蝕；

×：不適用，腐蝕嚴重；

△：同類材料由於配方（fāng）等的（de）不同，耐蝕性有差異，選用時要慎重。

從表（biǎo）一中可以發現：在100℃的條件下，除了橄（gǎn）欖油對聚丙烯薄膜沒有明（míng）顯的腐蝕作（zuò）用之外（wài），其他的（de）常用油脂都會（huì）對聚丙烯薄膜產生或大或小的腐蝕作（zuò）用。很顯然，在（zài）121℃的蒸煮條件下，這種腐蝕作用會更明顯。

從表二中（zhōng）則可以發現，在常溫條件下（xià），常用的油脂類對聚酰胺的腐蝕作用不大，但《手冊》中缺（quē）少高溫條（tiáo）件下的腐蝕數據。

根據GB/T 20218-2006《雙向（xiàng）拉（lā）伸聚酰胺薄膜》，PA薄膜的拉伸強度指標為不（bú）小於180MPa（縱（zòng）、橫向）；根據上海紫江企（qǐ）業（yè）集團股份（fèn）有限公司（sī）薄膜基材（cái）事業部的《R101型（xíng）高溫蒸煮膜企業標準》，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的結構進行計算，15微米厚、15mm寬的PA膜的拉伸強度應不小於180×106×15×10-6×15×10-3= 40500×10-3 = 40.5 N；80微米厚、15mm寬的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，此種結構的蒸煮袋就能夠滿（mǎn）足GB/T 10004-2008《包（bāo）裝（zhuāng）用複合膜、袋幹法複合、擠出（chū）複合》中"半高溫蒸煮級"蒸煮袋的"拉（lā）斷力不小於（yú）40N"的（de）要求。

而如果該蒸煮袋在（zài）包裝（zhuāng）後、蒸煮前（qián）受到內容物的侵蝕而溶脹、拉伸強度因（yīn）而下降以後，在高溫蒸（zhēng）煮過程（chéng）中，由於反壓控製不良，蒸煮袋膨脹了起（qǐ）來，於是，已被溶脹的部分的複合（hé）膜被延伸的程度就（jiù）會大於未被溶脹的部分。如果（guǒ），已被溶脹的（de）部（bù）分（fèn）的複合膜被延伸的程度超過了其彈性變形的範圍，那麽，在冷卻後，就會（huì）在此部分（fèn）出現表麵的皺褶現象。

結（jié）論：

1、加工該豬耳產（chǎn）品所使用的配（pèi）料中（zhōng）的某種成分對該（gāi）複合膜有溶脹作用，降低了該複合膜的拉伸強（qiáng）度。而這種溶脹作（zuò）用在包裝袋的有內容物和無內容物（wù）的兩部分所（suǒ）表現出來的程度是有差別的；

2、應用該蒸煮袋包裝袋的（de）食品加工企業在進行蒸煮殺菌處理的（de）過程中，未對蒸煮鍋的反壓實施良好的控製（zhì），使（shǐ）得該蒸煮袋在蒸（zhēng）煮過程（chéng）中發生了明顯的"漲袋"現象，但未達到"破袋"的程度（dù）；因而使包裝袋的不（bú）同部位受到了不同程度的延伸作用，在局部（bù）使包裝袋的變形程度超過了複合膜的彈性變形範圍。

解決（jué）問題的方法：

嚴格控製蒸煮鍋的反壓，力爭（zhēng）使蒸煮袋在蒸煮鍋（guō）內不"漲袋"或（huò）不（bú）超過其彈性變形範（fàn）圍。

對於此類問題的分析（xī），內容物對（duì）複合薄膜的溶脹作用是（shì）問題發（fā）生的必要條件，而蒸煮鍋（guō）的（de）反壓控製不良是充分條件。即如果有溶脹作用存在，又（yòu）有反壓控製不（bú）良的狀況存在，則此問題必然發生。如果僅有溶脹作用存在，而反壓條件控製良好，則一定不會發生此類問題。如果沒有溶脹作用存在，僅是反壓條件控製不良，也不會發（fā）生此（cǐ）類問題（但可能會發（fā）生其他類型的問題）。

來源：中夏軟包裝微（wēi）信公眾號