收缩包装技术

利用现代技术提高包装水平和被包装商品安全性的重要方式之一就是收缩包装和拉伸包装。收缩包装是用可热收缩的塑料薄膜包裹商品或包装件，然后加热使薄膜收缩和包紧商品或包装件的一种包装方法。拉伸包装是用可拉伸的塑料薄膜在常温和张力下对商品或包装件进行裹包的一种包装方法。这两种包装方法的技术原理不同，但产生的包装效果基本相同。

收缩包装开始于20世纪60年代中期，70年代发展很快，到目前已经在一些经济发达国家得到广泛的应用，不仅用于销售包装，也用于运输包装，而且应用范围不断扩大。收缩包装技术被认为是一种很有发展前景的包装技术。

据统计，欧、美、日等国每年收缩薄膜的消费量均在10万吨以上；整个西欧各国的运输包装中已有15%采用了收缩包装；瑞典是世界有名的纸和纸浆生产国，但它的运输包装有30%已从瓦楞纸箱改为收缩薄膜。我国也已开始使用收缩包装技术，并逐步形成规模化。

1．收缩包装的特征

收缩包装能得到广泛而快速的发展，主要是因为它具有很多优势特征，但用于销售包装和运输包装时，二者又有一定的区别。

(1)销售中收缩包装的特征。

•能包装异型商品。对被包装商品形状要求不严格，那些普通包装方法不便或难以包装的异形商品，如蔬菜、水果、鱼肉类、玩具、小工具等，都可以很便捷地实施包装。

•展示性和牢固度较好。收缩薄膜一般为透明塑料薄膜，经热收缩后，紧贴于商品，能充分显示商品的外观，由于收缩比较均匀，而且材料有一定的韧性，棱角处也不易撕裂。

•具有包装定型的特征。利用收缩的性质可以把零散的多件商品很方便而有序地包装在一起，如几个罐头、几盒录音磁带等。

•密封性能好。收缩包装的严密性可以延长食品的保鲜期，适用于食品的保鲜，低温储藏，防止冷冻食品的过分干燥。为超市和零售商提供了储存上的方便。

(2)运输中收缩包装的特征。

•密封阻隔性强。收缩包装后的商品能有效防潮、防污染，可在露天堆放，节省仓库面积。如水泥、化肥等的集合包装，既牢固又轻便。

•经济实用性强。收缩包装工艺和设备较简单，并具有通用性，便于实现机械化，节省用工和包装费用，并能部分地代替瓦楞纸箱和木箱等。除一次性投资外，日常使用的费用较低。

•具有一定的防震性能。收缩包装不仅将被包装物紧固在一起，而且薄膜本身具有缓冲性和韧性，在一定程度上能防止运输过程中因振动和冲击而损坏商品。

•可作超大包装。体积庞大的商品，可以采用现场收缩包装方法，工艺和设备均很简单，如包装赛艇和小轿车等，这是其他包装方式很难做到的。

收缩包装也有不足之处，如果包装颗粒、粉末或形状规则的商品，反倒不如装盒、装箱、装袋和裹包的速度快和方便。特别是需要热收缩通道，能源消耗、占用投资和车间面积均较大，在当前的技术手段下，实现连续、高速作业比较困难，用于运输包装中尤其如此。

2．常用的收缩薄膜

收缩薄膜的制造方法分片状和筒状两类。片状薄膜是先制成片状，然后分别沿薄膜的纵轴和横轴方向进行拉伸，称二次拉伸法，或者同时进行两个方向拉伸，称一次拉伸法；筒状薄膜是先制成筒状，然后进行二次拉伸或一次拉伸。

(1)收缩薄膜的主要性能指标

•收缩率与收缩比。收缩率包括纵向和横向两个封面，测试方法是先量薄膜的长度L，然后将薄膜浸放在120℃的甘油中1~2s，取出用冷水冷却，再测量长度L2，按式进行计算：收缩率=(L1-L2)/L1*100%

式中：L1——收缩前薄膜的长度；

L2——收缩后薄膜的长度。

目前包装用的收缩薄膜，一般要求纵横两方向的收缩率相等，约为50%；但在特殊情况下也有单向收缩的，收缩率为25%~50%。还有纵横两个方向收缩率不相等的偏延伸薄膜。纵横两个方向收缩率的比值称为收缩比。

•收缩张力。收缩张力是指薄膜收缩后施加给包装物的张力。在收缩温度下产生收缩张力的大小，对商品的保护性关系密切。包装金属罐等刚性商品允许较大的收缩张力，而一些易碎或易褶皱的商品收缩张力过大，就会变形甚至损坏内包装商品。因此，收缩薄膜的收缩张力必须选择恰当。

•收缩温度。收缩薄膜加热后达到一定温度开始收缩，温度升到一定高度停止收缩，在此范围内的温度称为收缩温度。对包装作业来讲，包装件在热收缩通道内加热，薄膜收缩产生预定张力时所达到的温度称收缩温度。收缩温度与收缩率有一定的关系，各种薄膜不同。在收缩包装中，收缩温度越低，对被包装商品的不良影响越小，特别是新鲜蔬菜、水果和纺织品等。

•热封性。收缩包装作业中，在加热收缩之前，一定要先进行两面或三面热封，而且要求封缝具有较高的强度。

(2)常用收缩薄膜的性能和用途

包装使用较多的收缩薄膜是聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯，其次有聚偏二氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物和氯化橡胶等。

•聚氯乙烯收缩薄膜。收缩温度比较低而且范围广，收缩温度为40℃~160℃，加热通道温度为100℃~160℃。热收缩快，作业性能好。包装物加工后透明、美观，热封部分也很整洁。氧气透过率比聚乙烯低，而透湿率大，故对含水分多的蔬菜、水果包装比较适宜。缺点是抗冲击强度低，在低温下易变脆，不适合用于长途运输包装，另外封缝强度差，热封时会分解产生臭味，当其中的增塑剂起变化后，薄膜易断裂，损失光泽。目前聚氯乙烯薄膜主要用于包装杂货、食品、玩具、水果和纺织品等。

•聚乙烯收缩薄膜。特点是抗冲击强度大、价格低、封缝牢固，多用于运输包装。但光泽与透明性比聚氯乙烯差。在包装作业中，收缩温度比聚氯乙烯约高20℃~30℃。因此，在热收缩通道后段需装鼓风冷却装置。

•聚丙烯收缩薄膜。其主要优点是透明性及光泽均好，与玻璃纸相同，耐油性与防潮性良好，收缩张力强。缺点是热封性差，封缝强度低，收缩温度比较高而范围窄。有代表性的用途是录音磁带和光碟等的多件包装。

•其他收缩薄膜。聚苯乙烯收缩薄膜主要用于信件包装，聚偏二氯乙烯主要用于肉类包装。近年来开始使用的乙烯—醋酸乙烯共聚物收缩薄膜，抗冲击强度大，透明度高，软化点下降，熔融温度广，热封性能好，收缩张力小，被包装商品不易破损，适合于带有凸起部分的商品或异形商品的包装，预计今后会有较大的发展。

3．收缩包装方法

收缩包装作业工序一般分两步进行。首先是预包装，用收缩薄膜将商品包装起来，热封必要的口与缝；其次是热收缩，将预包装的商品放到热收缩设备中加热。

(1)预包装

预包装时，薄膜尺寸应比商品尺寸大10%~20%。如果尺寸过小则充填商品不便，收缩张力过大，可能将薄膜拉破；尺寸过大，则收缩张力不够，包不紧或不平整。所用收缩薄膜厚度可根据商品大小、重量及所要求的收缩张力来决定。用于收缩包装的薄膜形态有平膜、筒状和对折膜三种，可根据不同包装方法选择。收缩包装的基本方法有以下几种。

①两端开放式。如果用筒状薄膜，可借助滑槽将商品推到筒中即可。

如果用平膜，需要上、下两卷平膜，在前一个包装件完成封口剪断之后，两片膜就被封接起来，然后将商品用机器或手工推向直立的薄膜，到位后封剪机下落，将商品的另一个侧边热封并同时剪断，经热收缩后，包装件两端收缩形成椭圆形开口。

用筒状膜包装的优点是减少了1~2道封缝，外形美观，缺点是不能适应商品的多样化要求．适合用于单一品种大批量商品的包装，如电池、卷筒纸等。

用平膜包装就不受商品品种变化的限制，平膜多用于形状方整的单一或多件商品的包装如多件盒装商品等。

②四面密封式。将商品四周（用平膜时）或两端（用筒膜时）均包裹起来。四面密封式主要用于要求密封性好的商品包装。

用对折膜可采用L形封口方式。这种方式是采用卷筒对折膜，将膜拉出一定的长度置于水平位置，用机械或手工将开口端撑开，把商品推到折缝处，在此之前，上一次热封剪断后留下一个横缝，加上折缝共两个缝，不必再封。然后用一个L形热封剪断器从商品后部与薄膜连接处压下，并热封剪断，一次完成一个横缝一个纵缝。操用简便，手动或半自动均可，适合包装异形及尺寸变化多的商品。

用单卷平膜可采用枕形袋式。这种方式是用单卷平膜，先封纵缝形成筒状，将商品放于其中，然后封横缝并切断制成枕型包装。其原理与制袋充填包装相似。

四面密封方式预封后，内部残留的空气在热收缩时会膨胀，使薄膜收缩困难，影响包装质量。因此，在封口器旁常装有刺针，热封时刺针在薄膜上刺出放气孔，在热收缩后，封缝处的小孔常能自行封闭。

③一端开放式。用薄膜先制成方底大袋，再将此袋自上而下套在堆叠商品的托盘上，然后带托盘进行热收缩。

用托盘收缩包装是运输包装中发展较快的一种方法。主要特点是：商品能以一定数量为单位牢固地捆包起来，在运输中不会松散，能在露天堆放。

(2)热收缩作业

热收缩所用设备称为热收缩通道（也称热收缩隧道），由传送带和加热室组成。热收缩过程是：将预包装物放到传送带上，传送带以规定速度运行，将其送进加热室，利用热空气吹向包装件进行加热，热收缩完毕离开加热室，自然冷却后，从传送带上取下。在体积大、热收缩温度较高时，往往在离开加热室后用冷风扇加速冷却。

加热室是一个箱形的装置，内壁装有隔热材料。其中有加热通风装置、恒温控制装置。通常有两个门，一进一出，由热循环风机吹出的风，经过加热器加热成热风，经过吹风口吹向预包装件。加热器的加热方式可以用电热、燃油、煤气和远红外线等。要恰当地配置吹风口，并合理选择风量和风速，使包装物各部分大致能同时完成收缩。为加速收缩过程，保证均匀收缩，热风采用强制循环。加热器的温度采用温度自动调节装置来控制，使热空气的温度差不大于±5℃。

由于多种收缩薄膜的特性各不相同，所以应根据包装所用薄膜的性能合理选择热收缩通道的各种参数。

除采用上述热收缩通道进行热收缩作业外，对于大型托盘集装的商品或体积较大的单件异形商品，可以采用手提式热风喷枪进行现场热收缩。这种作业方法，简单迅速。用热功率为36000kcal/h（千卡/小时）的喷枪，包装体积为2m³物件，热收缩过程只需约2min。所用设备除喷枪外，只需一个液化气罐即可，这种方法方便而且经济。

4．收缩包装设备

(l)小型收缩包装机。该设备主要用于包装水果和新鲜疏莱，一般都用纸浆或塑料浅盘包装，如苹果、橘子、西红柿等，也可不用浅盘，如黄瓜、胡萝卜、香蕉等。因包装件尺寸小，多数采用枕形袋式包装，其结构与卧式枕形袋包装机相似。配套的热收缩通道温度，因包装材料而异，用聚氯乙烯薄膜时要求90q—180℃，用聚乙烯薄膜时要求160℃~240℃。

(2)L形封口式包装机。该设备一般使用卷筒对折薄膜，用手工送料，包装能力取决于包装件尺寸的大小和操作者的熟练程度，一般约为10~15包/min。

(3)板式热封包装机。该设备用于两端开放式和四面密封式包装，如包装多件纸盒或瓶、罐装商品。包装能力决定于包装件尺寸、商品重量和薄膜厚度，一般为15~25包/min。