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27
2025
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淺析軟包裝的物理性能
作者:
轉自《軟包裝技術》
軟包裝是指由柔性材料（如塑料薄膜、鋁箔、紙、無紡布及其復合材料）制成的包裝容器，其物理性能直接決定了它能否有效保護內容物、適應高速灌裝生產線、并確保在流通運輸過程中完好無損。
軟包裝的物理性能主要體現在以下幾個方面：
一、機械強度性能：這是包裝抵抗外力破壞、保持其完整性的基礎能力。
1、拉伸強度與斷裂伸長率：衡量薄膜在受拉狀態下抵抗破壞（拉斷）的能力（強度）和其延展性（伸長率）。這對于包裝袋的提攜、抗摔、抗擠壓至關重要。
2、抗穿刺強度：模擬包裝被尖銳內容物（如骨頭、堅果、冷凍食品硬角）刺穿的能力。對于內容物形狀不規則的產品尤其關鍵。
3、抗沖擊強度：衡量包裝在瞬間受到沖擊力（如墜落）時的耐受能力。
4、撕裂強度：衡量材料一旦出現裂口后，抵抗裂口繼續擴大的能力。這關系到包裝的耐用性和是否容易“一撕到底”。
5、摩擦系數：分為動摩擦系數和靜摩擦系數。它影響包裝袋在高速灌裝生產線上的滑爽性、以及堆疊時的穩定性。過高會導致生產線輸送不暢，過低則可能導致堆垛倒塌。
6、剝離力
定義：剝離力是指復合膜材料層與層之間剝離強度
影響剝離強度主要原因
材料成分：軟包裝材料中爽滑劑及開口劑比例過高，可能影響膠粘劑與薄膜的黏結性能，進而降低剝離強度。這兩種助劑主要用于防止膜粘黏和更好脫模，但添加量較多或溫度較高時，易析出表面，影響后續工藝的復合工藝，降低剝離強度。
印刷油墨：使用聚氨酯油墨時，油墨中的羥基可能與膠黏劑中的成分反應，消耗部分固化劑，導致膠水不能完全固化，影響剝離強度--雙組份聚氨酯油墨,其固化過程可能涉及異氰酸酯基團與羥基等官能團的交聯反應，這些反應通常在熟化過程中進行，聚氨酯油墨會爭奪膠水中的固化劑，降低膠水粘合力，進而導致層間強度下降。若遇到特殊印刷要求，特別是金、銀墨,剝離力會有大幅度降低，此類情況需要與供應商協商為準。
電暈處理：為電暈處理主要目的是提高薄膜表面的活性，利于復合膠水在薄膜表面充分潤濕，膠水流平，充分涂布，增加復合材料的復合牢度。若電暈處理不合格，表面張力達不到規定指標，將導致復合強度不合格。
工藝控制：在復合過程中，上膠量、涂膠輥的清潔度、壓輥硬度、網線輥線數與上膠量的匹配、烘干溫度、膠水的粘度，熟化時間等都會影響膠水復合強度。
鍍鋁膜質量：鍍鋁膜鍍鋁層轉移也是影響剝離強度的重要因素。鍍鋁層在復合過程中可能因材料質量問題或復合工藝控制不當而發生轉移，導致剝離強度下降。例如：上膠量過大,膠水發硬，易造成鍍鋁轉移，從而影響層間強度。
剝離力對包裝物料的影響
性能下降：剝離強度低易導致復合膜在使用中出現層間分離現象，降低了包裝材料的阻隔性、抗沖擊性等物理機械性能。
安全隱患：對于需蒸煮的包裝材料，剝離強度要求更高。若剝離強度不足，可能導致包裝在蒸煮過程中破裂，造成內容物泄露。
7、熱收縮率：熱收縮率是塑料軟包裝材料的一個關鍵性能指標，它直接影響包裝的外觀、尺寸穩定性。熱收縮率通常分為縱向（MD）和橫向（TD） 兩個方向來衡量。不同薄膜因其分子結構和成型工藝不同，收縮特性差異很大。檢驗方法也不一樣，目前國家標準都比較大，實際上最好橫向≤1%，縱向≤1.5%。
二、阻隔性能是軟包裝最核心的功能之一，直接決定產品的保質期。
1、水蒸氣阻隔性：以“水蒸氣透過率”衡量。防止外部濕氣進入導致內容物受潮（如餅干、奶粉），或內部水分流失導致內容物干涸（如果蔬、肉類）。
2、氧氣阻隔性：以“氧氣透過率”衡量。防止氧氣進入導致內容物氧化、變質（如油炸食品酸敗、油脂哈敗）、微生物生長（如霉菌）和色澤變化。
3、香氣阻隔性/保香性：防止內容物香氣逸散，同時防止外部異味侵入。
4、光阻隔性：特別是阻隔紫外線，防止光引發內容物（如油脂、維生素、色素）發生光氧化反應而變質。
三、熱封性能保證包裝能夠被有效密封，形成保護性屏障。
1、熱封強度：封口處抵抗分離的能力。強度不足會導致漏氣、漏液，甚至在運輸中破袋。
2、熱封溫度范圍：材料能夠形成良好密封的溫度區間。范圍越寬，對生產設備的精度要求越低，工藝越穩定。
3、抗污染熱封性：在封口區域被粉末、油脂、液體等污染的情況下，仍能形成良好密封的能力。
四、主要影響因素
上述物理性能并非固定不變，它們受到多種因素的復雜影響：
1、材料本身的因素（內因）
材料種類與分子結構：
聚酯：機械強度高、耐溫、阻氣性好。
尼龍：抗穿刺、耐摩擦、阻氣性良好，但易吸潮導致性能下降。
聚乙烯：優異的熱封性、防潮性，但阻氣性差。
聚丙烯：透明度高、阻濕性好，但低溫下易脆斷。
鋁箔：提供絕對阻隔（不透光、不透氣、不透濕），易折皺產生針孔。
乙烯-乙烯醇共聚物：極高的氧氣阻隔性，但受濕度影響大。
材料厚度：一般而言，增加厚度會提高機械強度和阻隔性,但也會增加成本和剛性，影響手感。
復合結構設計：現代軟包裝多為多層復合材料，通過“揚長避短”的組合來滿足綜合需求。
例如：外層（BOPP/PET）-提供強度、印刷性；中間層（鋁箔/EVOH）-提供阻隔性：內層（PE/CPP）-提供熱封性。
2.加工工藝的因素（外因）
吹膜/流延工藝：工藝參數（如溫度、冷卻速度、拉伸比）會影響薄膜的結晶度、取向度，從而顯著影響其強度、透明度和熱封性。
電暈處理：處理程度直接影響表面張力，進而影響印刷和復合效果。處理效果會隨時間衰減。
印刷與復合：油墨、膠粘劑的種類和用量,復合工藝的溫度、壓力、速度等,會影響復合層的附著強度，并可能對材料的機械性能產生輕微影響。
制袋工藝：熱封時的溫度、壓力、時間是影響封口強度的最關鍵外部因素。溫度過低或壓力過小會導致虛封，溫度過高則可能導致材料降解，封口發脆。
3.使用環境因素
溫度：高溫可能使材料軟化、強度下降，并加快氧氣、水蒸氣的滲透速率。低溫則可能使材料變脆，抗沖擊和抗穿刺能力下降。
濕度：對尼龍、EVOH等吸濕性材料影響巨大。濕度升高會顯著降低其氧氣阻隔性能。
時間：材料的老化（如PE的氧化）會導致性能逐漸下降。內裝物（特別是酸性、油性物質）也可能與包裝材料發生相互作用，長期浸泡影響其性能。
總結：軟包裝的物理性能是一個復雜的系統工程，是其材料基礎、結構設計、加工工藝和使用環境共同作用的結果。
在選擇和評估軟包裝時，必須：
1.明確產品需求：首先分析內容物的特性（是否怕氧、怕潮、怕光、是否含油/尖銳物），確定對物理性能的核心要求。
2.科學設計結構：根據需求，選擇合適的單一或復合材料，設計合理的層狀結構。
3.嚴格控制工藝：確保從薄膜生產到印刷、復合、制袋的全過程工藝參數穩定可靠。
4.模擬測試驗證：通過標準的實驗室檢測（如拉伸試驗、透濕透氧測試、熱封強度測試等）和模擬運輸測試，來驗證其物理性能是否達標。只有系統性地把控所有這些環節，才能生產出物理性能卓越、能完美保護產品并滿足市場需求的軟包裝。
湖南怡永豐新材料科技有限公司
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