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镀铝复合膜常见问题分析及其相关标准一览

乐白家 1

在软包装中,各种复合膜都有其问题存在,今天就简单地介绍一下,镀铝复合膜常见的问题。

摘要:针对国内使用镀铝复合膜作为包装的品牌方便面成品包装出现的质量问题,利用多款检测设备及分析技术,对不同品牌方便面的镀铝复合膜的阻隔性、密封性、物理机械性能以及溶剂残留等关键指标进行了检测,结合方便面面饼的特性、包装工艺以及镀铝复合膜的生产工艺,根据测试数据分析了镀铝复合膜与面饼之间的相容性、质量问题的产生原因及解决办法,由此为方便面生产企业在包材选择及质量管控工作提供借鉴。

镀铝复合膜是将镀铝薄膜(一般为VMPET、VMBOPP、VMCPP或VMPE,其中VMPET、VMCPP最为常用)与透明塑料薄膜复合而形成的一种带有“铝光泽”的具有好的阻隔性的软包装的软包装材料,已广泛应用于食品、保健品、医药、化妆品的外包装,尤其在干燥、膨化食品上,因其具有非常好的金属光泽、方便、价廉及较好的阻隔性能而获得了更广泛的应用。

关键词:镀铝复合膜,方便面面饼,包装性能检测,相容性分析

但在我们的调查中发现,目前市场上的镀铝复合膜的复合状况令人堪忧,普遍存在两个问题:白点现象严重、剥离强度低。
尤其在PET/VMCPP和PET/VMPET/PE结构的复合膜产品中体现更为明显。
在此我们分析干式复合产生以上问题的原因及对策,也希望能与朋友们交流。

刘东芳1,陈欣2,于佳佳2

白点现象产生的原因及解决方法:

(1.国家包装产品质量监督检验中心,济南250102;2.济南兰光机电技术有限公司,济南250031)

复合镀铝膜白点现象可以这样描述,复合后的产品表现上看有明显的白色斑点,这种白色斑点可随机分布,大小不均。
分两种情况,一种是:下机时有,但熟化后基本消失;另一种是:下机时有,熟化后并不消失。
后一种是影响表观的最大问题。
这类斑点最容易出现在满白底或浅底色的印刷的效果上。
其实应该说只要出现此类白点,一般是满版的。
只不过白色和淡底色遮盖力差容易看出来而已。

现今市面上销售的多款品牌方便面产品多为油炸型,仅有少数品牌的方便面为非油炸型[1],而油炸型方便面多使用棕榈油,所以其对包装的阻隔性、整体密封性要求较高,较差阻氧性的包装易导致面饼内油脂酸败。
国内方便面产品使用的包装多为BOPP/VMCPP,BOPP/CPP,PA/CPP复合膜结构,其中BOPP/VMCPP复合膜是阻隔性较高的包装膜,但是各层厚度及复合膜质量的不一致,导致了该镀铝复合膜在阻隔性能、溶剂残留等关键性指标质量上差距较大[2-3]。
针对上述方便面面饼复合膜包装的现状,对国内三款品牌方便面所使用的BOPP/VMCPP镀铝复合膜包装进行了检测,重点从阻隔性能、物理机械性能、溶剂残留等关键控制点入手,从包装生产、方便面自身特性、镀铝膜复合工艺等多方面分析该镀铝复合膜包装与方便面面饼的相容性,以便于为国内方便面包装材料的选择提供一定的参考依据。

产生白点的现象的原因较多,主要有三方面的原因:

1方便面面饼特性及镀铝复合膜应具有的性能

1、油墨粒底大或粒度分布太宽,一般白墨的粒度影响较大。
粘合剂中乙酯是油墨的良溶剂,对不同粒度的油墨颗粒浸润结果不同,通过烘箱烘干后的色度变化会产生差异,看起来就产生“白点”了。
一般此种情况下,下机时明显,熟化后白点现象会减轻,也许会消失。

油炸型方便面含有较高油脂及一定量的蛋白质,遇氧气环境会使食品色素被氧化导致颜色发暗、油脂中大量不饱和脂肪酸成分被氧化而酸败,所以食品应尽可能与氧气环境隔绝。
其次,干燥面饼的水分含量低,遇湿度较大环境时,方便面易吸收空气中水分,产生潮解,面饼变软。
很多方便面内都添加了保持产品性质的食品添加剂,如水分保持剂三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、磷酸二氢钠以及抗氧化剂特丁基对苯二酚。
其中,水分保持剂是为了保持食品内部持水性,改善食品的形态、风味、色泽等的一类物质,使方便面复水快、易冲泡。
而且这些聚磷酸盐能与金属阳离子Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等螯合,抑制多酚氧化酶等的活性,防止面条褐变;同时磷酸盐与这些金属阳离子螯合后,能降低微生物细胞分裂时的稳定性及降低许多细胞的热稳定性,从而有效抑制细菌滋生,起到防褐保鲜、延长货架期的作用。
抗氧化剂则可以延长食物的酸败[4-5]。
但上述食品添加剂在人体中长期积累易导致人体摄磷过多,会使体内的钙无法充分利用,引起骨折、牙齿脱落等骨骼变形症状,而抗氧化剂在人体内慢慢变质易引起体内酶系统紊乱最终引发癌变[6]。
所以,基于阻氧、阻湿的要求,同时为了降低食品添加剂的加入量,对方便面包装的阻隔性要求较高。

2、粘合剂表面张力高,在镀铝膜上浸润铺展效果差。
这是目前镀铝膜“白点现象”的一个主要原因。
粘合剂的涂布效果不好,印刷层覆盖以后,会使不同部位上色泽发生变化,产生前面同样的效果,有时会产生很大的斑点。

另外,方便面面饼易脆,包装袋内易有面渣固体或碎屑。
所以,方便面包装不仅应具有高阻湿性、阻氧性,还需具备一定的耐穿刺性、耐揉搓性。

3、设备工艺原因。
这种原因一方面是工人没有意识到镀铝复合膜复合的特殊性,镀铝复合膜复合有它独特的地方;另一方面设备烘干、涂布、系统本身的问题无法保证粘合剂的充分均匀涂布或无法保证乙酯的充分挥发。

1.2镀铝复合膜应具有的性能

4、还有其它方面的原因,如满底印刷网线辊网纹过浅,降低了油墨遮盖力等。

乐白家,镀铝复合膜具有优良的阻氧、阻湿性及阻油性,并且其具有良好的反射性,所以可防止油炸面饼被外界的紫外线、可见光等氧化,保证了面饼较长的保质期。
比如总厚度为40?m的聚酯膜/镀铝流延聚丙烯膜双层复合膜的透氧量为6.0cm3?m-2?24h-1?atm-1。

采取如下办法可消除白点:

因质量较差的镀铝膜容易在外力揉搓或挤压时产生现针孔,从而引起阻隔性明显下降,所以镀铝复合膜应具有优良的耐折性及抗揉搓能力,以保证其在包装方便面过程中不易出现揉曲、皱折、漏气等现象。
各层薄膜之间复合时应不易发生脱层,并且胶粘剂粘结充分,如果复合强度较弱,则可能因面饼的油脂渗入至复合膜各层间,导致复合膜分离,整体阻隔性下降。
如果使用镀铝复合膜作为外包装,镀铝层的厚度应均匀并且镀铝层的附着力强且不易脱铝。
镀铝膜表面应具有良好的润湿性和粘合性,以便印刷油墨和复合胶粘剂在膜表面的附着和粘合[7]。

1、不同批次的油墨增加粒度检测指标,严格控制,尤其满底油墨品种粒度及粒度分布在标准范围外的不采用;选择优良的稳定的供应商。

镀铝膜表面具有极佳的金属光泽和良好的反射性,无明显的杂质、斑痕、亮条及阴阳面等现象。

2、采用镀铝复合膜专用粘合剂。
镀铝复合膜复合专用粘合剂的表面张力较低,在镀铝层表面的涂布铺展效果明显优于通用型粘合剂。
采用镀铝胶会非常易于控制胶液的流平,有较理想的涂布状态。
单从粘合剂涂布状态上讲,采用镀铝胶可消除了白点现象产生的可能。

根据国家相关法律法规要求,包装物的油墨印刷层中油墨成分不可含有苯类致癌化学物质,否则会在高温、高湿环境下或食品长期的储存中发生迁移,进入食品后会影响食用者身体健康。
油墨的印刷适性好,油墨与基材之间黏结良好。
油炸面饼含有大量油脂,易缓慢进入复合膜胶黏层与复合用溶剂相容,引起有害溶剂成分渗入面饼内,所以所使用的镀铝复合膜包装更应注意不得含有有害的溶剂残留。

3、胶液的粘度与网线辊线数有一定的匹配关系,超出匹配区间太大会破坏胶的涂布状态,造成“白点”的产生更令人关注。

2不同品牌镀铝复合膜的测试与研究

4、采用镀铝复合膜涂胶方式。
通常采用的涂布工艺是印刷膜涂胶,这里采用特殊涂布方法,避免了乙酯对油墨层的渗透不均的问题,避免了乙酯对油墨层的渗透不均的问题,同时涂布的粘合剂能够充分均匀地覆盖铝层表面,这样可以很好地消除白点。
但这种工艺有它很大的局限性,首先,只限于VMPET的复合,而其它镀铝复合膜在烘箱中受热的影响在张力的作用下,会拉伸变形;其次,将牺牲一定的剥离强度。

2.1试验项目、设备及参考标准

5、软包装企业必须坚持涂布辊的定期清洗制度,掌握正确的涂布辊清洗方法。
在生产满白底或浅底色印刷膜时,要注意两点,首先,生产前将刮刀、涂布辊、展平辊等彻底清洗。

试验项目:氧气透过量;试验设备:VAC-V1压差法气体渗透仪。

6、应做到粘合剂的彻底干燥。
因镀铝的阻隔性比较好,如在复合膜中粘合未彻底干燥,那么复合膜在进入熟化室后,残留的大量溶剂需快速地释放出来,在镀铝膜阻隔下,势必形成汽泡。
甚至会出现下机时没有白点,而熟化后出现白点的现象。
复合镀铝膜的标准和复合镀铝膜的剥离强度

试验项目:水蒸气透过率(参考标准GB/T21529-2008);试验设备:W3/330水蒸气透过率测试系统。

我们在镀铝复合膜前往往会用普通胶带检查一下镀铝复合膜的镀铝层的附着牢度,在镀铝膜/胶带的剥离试验中,镀铝复合膜的镀铝层是不会剥下的,此时的镀铝膜/胶带的剥离强度≥2.0N/15mm;而将镀铝复合膜与其它薄膜复合后,经过熟化,复合膜的镀铝面的剥离强度急剧下降,大多会出现镀铝完全或大部份转移现象,此时的镀铝层的剥离强度最好能达到0.6N/15mm左右,普遍是0.2-0.3N/15mm,甚至更低。
如果镀铝复合膜迁移,那么抽真空的镀铝复合膜包装会随时间推移,镀铝迁移,出现大的气泡;如果是果冻盖,在揭离时,只会将上层揭开,而仍吃不到果冻。

试验项目:厚度(参考标准GB/T6672-2001);试验设备:CHY-CA测厚仪。

一部份有条件的企业曾做过这样的试验,如果选用进口镀铝复合膜,重复以上试验,其结果将完全不同,镀铝复合膜的镀铝层的强度仍很高,也不存在镀铝层迁移的问题。

试验项目:热封强度(参考标准QB/T2358-1998)、剥离强度;试验设备:XLW智能电子拉力试验机。

通过以上分析镀铝层的迁移与镀铝自身质量有着很大的关系,这是由于国产镀铝复合膜与进口镀铝复合膜在质量上存在较大的差别,进口镀铝膜是带有底涂的镀铝膜,而国产镀铝则普遍没有底涂。

试验项目:泄露最大负压;试验设备:MFY-01密封试验仪。

由于目前国内镀铝膜的现状,业内镀铝复合膜普遍存在镀迁移的现实,虽然使用的镀铝复合膜的数量巨大,生产的镀铝复合膜产品已有二十多年的历史,但是到目前为止仍未见到相关的通用的镀铝膜和镀铝复合膜的行业标准和企业标准。

试验项目:揉搓试验;试验设备:FDT-01揉搓试验仪。

目前仅极个别的行业标准和企业标准提及镀铝复合膜剥离强度,如在YY0236-1996《药品包装用复合膜》中复合膜按材质组合分类的Ⅲ塑料、镀铝膜中,示例结构有OPP/VMCPP、PET/VMPET/PE,在强度要求方面,双层复合≥1.0N/15mm,内层与次内层≥2.5N/15mm。
从以上标准中可以看出,OPP/VMCPP的强度要求≥1.0N/15mm,而目前市场上较大一部份产品仍不达标准。
PET/VMPET/PE的结构中只有内层与次内层的强度,而没有提及外层与次内层的强度,这也是在回避目前市场上普遍存在的问题。
如按现在存在较低水平制定镀铝复合膜的标准,用户无法接受;如定的过高软包装企业又达不到。

试验项目:溶剂残留(参考标准GB10004-2008);试验设备:GC7800气相色谱仪。

目前许多企业在签订合同时,在执行标准一栏,大多写执行国家或行业的有关标准一栏,大多写执行国家或待业的有关标准,而目前这个标准应该是空的。
也就造成了供需双方无标准执行的尴尬局面,也造成双方的验收和投诉难以理顺的问题。

上述试验设备均由济南兰光机电技术有限公司生产,具有较高的精密度及稳定的性能。

还好,目前很企业在解决镀铝层迁移方面做出了大量的努力,并取得了很多的成绩。
如北京高盟化工有限公司连续推出了第一代镀铝膜胶YH501S、第二代镀铝膜胶YH501S、第三代镀铝膜YH501SL。
为有效缓解国产镀铝膜在复合时的迁移,提高镀铝层的剥离强度做出了突出的贡献。

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