榨菜包装用复合膜及袋材研究
引言
榨菜作为一种传统的腌制食品，在中国拥有广泛的消费市场。随着人们对食品安全和包装质量要求的提高，榨菜包装材料的选择和使用变得尤为重要。复合膜和袋材因其优异的性能，在榨菜包装中得到了广泛应用。本文将系统地探讨榨菜包装用复合膜及袋材的材料特性、生产工艺、检测方法及其在实际应用中的表现。
一、复合膜及袋材概述
1. 复合膜及袋材的定义
复合膜是由两层或多层不同材料通过特定工艺复合而成的薄膜材料，具有单一材料难以实现的综合性能。复合袋材是利用复合膜制成的包装袋，广泛应用于食品、药品、日用化工等领域。
2. 复合膜及袋材的优势
阻隔性强：复合材料可以有效阻止水分、氧气、光线等外界因素的侵入，延长食品保质期。
机械性能优异：复合膜具有较高的拉伸强度、撕裂强度和耐穿刺性能，能够承受一定的外力。
耐化学性好：复合膜对酸、碱、油脂等具有较好的耐受性，适合包装腌制食品。
印刷性能优良：复合膜表面光滑，适合高质量的印刷，提升产品的视觉效果。
二、榨菜包装用复合膜及袋材的材料特性
1. 材料组成
榨菜包装用复合膜通常由多层材料组成，每层材料具有不同的功能。常见的材料包括：
聚乙烯（PE）：作为内层材料，具有良好的密封性能和耐热性。
聚酯（PET）：作为外层材料，具有优异的机械性能和耐化学性。
铝箔（AL）：作为中间层材料，具有优异的阻隔性和遮光性。
聚丙烯（PP）：用于增强膜的韧性和透明度。
2. 材料特性
2.1 聚乙烯（PE）
密封性能：PE具有良好的热封性能，能够形成可靠的密封。
耐热性：PE在高温环境下性能稳定，适合进行高温杀菌处理。
2.2 聚酯（PET）
机械性能：PET具有高强度和高刚性，能够承受一定的外力。
耐化学性：PET对酸、碱、油脂等化学物质具有良好的耐受性。
2.3 铝箔（AL）
阻隔性：铝箔具有优异的阻隔性，能够有效阻止水蒸气、氧气和光线的透过。
遮光性：铝箔能够完全阻挡光线，防止食品因光照而变质。
2.4 聚丙烯（PP）
韧性：PP具有良好的韧性和抗冲击性能。
透明度：PP具有较高的透明度，能够展示包装内的食品。
3. 复合膜的结构设计
复合膜的具体结构设计根据包装需求进行优化，常见的结构包括：
三层结构：PE/AL/PET，适用于高阻隔性要求的包装。
四层结构：PE/PP/AL/PET，适用于需要增强机械性能和透明度的包装。
三、生产工艺
1. 共挤复合法
共挤复合法是通过共挤出机将不同材料挤出，形成多层复合膜。该工艺能够实现高效生产和均匀复合。
1.1 工艺流程
原料准备：选择符合标准的PE、PET、AL、PP等原料，进行预处理。
共挤出：将预处理后的原料通过共挤出机挤出，形成多层复合膜。
冷却定型：通过冷却辊将共挤出的复合膜冷却定型。
复卷：将冷却定型后的复合膜复卷成卷，进行后续加工。
2. 干法复合工艺
干法复合工艺是将不同材料通过胶黏剂粘合，形成多层复合膜。该工艺适用于复合高阻隔性材料。
2.1 工艺流程
原料准备：选择符合标准的PE、PET、AL、PP等原料，进行预处理。
涂胶：将胶黏剂均匀涂覆在基础膜上。
贴合：将涂胶后的基础膜与其他膜层贴合，形成多层复合膜。
固化：将贴合后的复合膜进行固化处理，增强粘合强度。
复卷：将固化后的复合膜复卷成卷，进行后续加工。
四、检测项目及方法
为了确保榨菜包装用复合膜及袋材的质量，需要进行一系列检测。主要检测项目及方法如下：
1. 外观质量检测
1.1 目视检查
检查膜和袋材表面有无气泡、斑点、皱纹、破洞等缺陷，确保产品表面光滑、均匀。
2. 尺寸测量
2.1 厚度测量
采用厚度测量仪测量复合膜的厚度，确保厚度均匀，符合标准要求。
2.2 宽度测量
采用钢尺或测宽仪测量复合膜的宽度，确保宽度均匀，符合标准要求。
3. 物理机械性能检测
3.1 拉伸强度和断裂伸长率测试
采用材料试验机测试复合膜的拉伸强度和断裂伸长率，确保其力学性能符合标准要求。
3.2 撕裂强度测试
采用撕裂试验机测试复合膜的撕裂强度，确保其具有足够的耐撕裂性能。
4. 阻隔性能检测
4.1 水蒸气透过率测试
采用水蒸气透过率测试仪测量复合膜的水蒸气透过率，确保其阻隔性能符合标准要求。
4.2 氧气透过率测试
采用氧气透过率测试仪测量复合膜的氧气透过率，确保其阻隔性能符合标准要求。
5. 耐热性能检测
5.1 热封强度测试
采用热封强度试验机测试复合膜的热封强度，确保其能够形成可靠的密封。
6. 化学性能检测
6.1 耐化学腐蚀性能测试
将复合膜分别浸泡在酸、碱、油脂等溶液中，观察其外观变化，确保其具有良好的耐化学腐蚀性能。
五、表格明细
检测项目 | 检测方法 | 标准要求 |
外观质量 | 目视检查 | 表面光滑、均匀、无缺陷 |
厚度 | 厚度测量仪 | 均匀，符合标准要求 |
宽度 | 钢尺/测宽仪 | 均匀，符合标准要求 |
拉伸强度 | 材料试验机 | 符合标准要求 |
断裂伸长率 | 材料试验机 | 符合标准要求 |
撕裂强度 | 撕裂试验机 | 符合标准要求 |
水蒸气透过率 | 水蒸气透过率测试仪 | 符合标准要求 |
氧气透过率 | 氧气透过率测试仪 | 符合标准要求 |
热封强度 | 热封强度试验机 | 符合标准要求 |
耐化学腐蚀性能 | 浸泡试验 | 符合标准要求 |
六、实际应用分析
案例一：某食品公司生产的榨菜包装复合膜
检测项目及结果：
外观质量：目视检查合格，表面光滑、均匀、无缺陷。
厚度：平均厚度0.07mm，均匀性良好，符合标准要求。
宽度：平均宽度300mm，均匀性良好，符合标准要求。
拉伸强度：纵向拉伸强度50MPa，横向拉伸强度45MPa，符合标准要求。
断裂伸长率：纵向断裂伸长率300%，横向断裂伸长率280%，符合标准要求。
撕裂强度：纵向撕裂强度140N，横向撕裂强度130N，符合标准要求。
水蒸气透过率：0.8g/(m²·24h)，符合标准要求。
氧气透过率：5cm³/(m²·24h·0.1MPa)，符合标准要求。
热封强度：12N/15mm，符合标准要求。
耐化学腐蚀性能：浸泡在酸、碱、油脂溶液中24小时，未见明显变化，符合标准要求。
案例二：某日化公司生产的榨菜包装复合袋
检测项目及结果：
外观质量：目视检查合格，表面光滑、均匀、无缺陷。
厚度：平均厚度0.08mm，均匀性良好，符合标准要求。
宽度：平均宽度350mm，均匀性良好，符合标准要求。
拉伸强度：纵向拉伸强度52MPa，横向拉伸强度48MPa，符合标准要求。
断裂伸长率：纵向断裂伸长率310%，横向断裂伸长率290%，符合标准要求。
撕裂强度：纵向撕裂强度150N，横向撕裂强度140N，符合标准要求。
水蒸气透过率：0.6g/(m²·24h)，符合标准要求。
氧气透过率：4cm³/(m²·24h·0.1MPa)，符合标准要求。
热封强度：14N/15mm，符合标准要求。
耐化学腐蚀性能：浸泡在酸、碱、油脂溶液中24小时，未见明显变化，符合标准要求。
七、榨菜包装用复合膜及袋材的未来发展趋势
随着科技的不断进步和消费者需求的变化，榨菜包装用复合膜及袋材在材料性能和生产工艺上将不断优化和提升。未来的发展趋势主要包括：
1. 高性能复合膜的研发
通过改性和共混等技术，提升复合膜的机械性能、阻隔性能和耐化学性，实现更加广泛的应用。
2. 环保型复合膜的推广
随着环保意识的增强，生产过程中减少对环境的污染，开发可降解和可回收的复合膜，推动绿色包装的发展。
3. 智能化生产工艺的应用
采用智能化生产设备和工艺，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，实现复合膜生产的智能化和自动化。
结论与展望
榨菜包装用复合膜及袋材因其优异的性能，在食品包装中具有重要地位。通过系统的材料选择、科学的生产工艺和严格的质量检测，能够确保其在实际应用中的安全性和可靠性。未来，随着技术的不断进步和环保意识的提升，榨菜包装用复合膜及袋材将继续在高性能化、环保化和智能化方向发展，为推动包装行业的可持续发展做出贡献。