拉伸包装主要用于满足超市销售禽类、肉类、海鲜商品、新鲜水果和蔬菜等。比较理想的拉伸薄膜如聚氯乙烯薄膜于20世纪70年代首先用于拉伸包装后,拉伸包装得到了飞速的发展。与收缩包装一样,也是一种被认为很有发展前途的包装技术,特别是在托盘运输包装方面,有代替收缩包装的趋势。
1.拉伸包装的特征
(1)由于不需要热收缩设备,所以可节省设备投资、能源和设备维修费用。
(2)因为不加热,很适合包装怕加热的商品,如鲜肉、蔬菜和冷冻食品等。
(3)可以准确地控制裹包力,防止商品被挤碎。
(4)薄膜是透明的,可以看到内装商品,特别是运输包装时,比木箱和瓦楞纸箱容易认识和清点商品。
(5)有利于防窃、防火、防冲击和振动等。
(6)防潮性比收缩包装差,在运输包装或堆集商品时,应注意防潮、防湿需单独苫盖,造成作业量增加。
(7)因为拉伸薄膜有自黏性。当许多包装物堆在一起时,搬运过程中会因黏结而损伤包装薄膜或商品。
2.拉伸薄膜的性能指标
(1)拉伸薄膜的自黏性。薄膜之间接触后的黏附性,在拉伸缠绕过程中和裹包之后,能使包装商品紧固而不会松散。自黏性受外界环境多种因素影响,如温度、灰尘和污染物等。获得自黏性薄膜的主要方法有两种:一是加工表面光滑具有光泽的薄膜;二是用增加黏附性的添加剂,使薄膜的表面产生湿润效果,从而提高黏附性。
(2)拉伸薄膜的韧性。韧性是薄膜抗戳穿和抗撕裂的综合性质。抗撕裂能力是指薄膜在受张力后并被戳穿时的抗撕裂程度。应当指出,抗撕裂能力的危险值必须取横向数值(即与机器操作方向垂直),因为在此方向撕裂将使包装件松散;如果在纵向发生撕裂,包装件仍能保持牢固。
(3)薄膜的拉伸性。拉伸是薄膜受拉力后产生弹性伸长的能力。纵向拉伸增加,最终将使薄膜变薄,宽度缩短。虽然纵向拉伸是有益的,但过度拉伸常常是不可取的。
(4)拉伸薄膜的应力滞留。应力滞留是指在拉伸裹包过程中,对薄膜施加的张力能保持的程度。对乙烯醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯薄膜,常用的应力滞留程度是,将薄膜原始长度拉伸至130%,在16h中松弛至60%~65%;对聚氯乙烯薄膜松弛至25%。
(5)许用拉伸。许用拉伸是指在一定用途的情况下,在保持各种必需的特性时,所能施加的最大拉伸。许用拉伸随不同用途而变化。当然,如果许用拉伸越大,薄膜使用量就越少,包装成本也越低。
除上述性能指标外,其他性能如光学性能和热封性能,可能对某些特殊包装件是重要的。
3.常用的拉伸薄膜
(1)聚氯乙烯薄膜。使用最早,自黏性极优,拉伸和韧性均好,但应力滞留性差。
(2)乙烯—醋酸乙烯共聚物薄膜。常用该薄膜含醋酸乙烯10%~12%,白黏性、拉伸、韧性和应力滞留性均好。国内已有生产,经试用证明能满足纸袋、塑料编织袋、瓦楞纸箱木夹板包装商品的旋转缠绕裹包要求。
(3)线性低密度聚乙烯薄膜。这种薄膜是1979年出现的,比聚氯乙烯—醋酸乙烯共聚物薄膜晚,但综合特性最好。因此,是目前使用最多的一种拉伸薄膜。吹塑的线性低密度聚乙烯薄膜的自黏性比聚氯乙烯及乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜略差,但挤出的薄膜则相同。
用上述材料制成的拉伸薄膜的最终性能,取决于所用原料的质量和加工工艺。
4.拉伸包装方法
拉伸包装方法按包装用途可分为用于销售包装和用于运输包装两类。由于不同类型的商品,所使用的包装机械不同,具体的包装方式又可分为多种。
(1)用于销售包装的方法
•手工操作方法。一般是把被包装商品放在浅盘内,特别是软而脆的商品、多件包装的零散商品如不用浅盘则容易损坏。但有些商品本身有一定的刚性和牢固程度,如小工具和大白菜等,可不用浅盘。手工操作过程如下。①从卷筒拉出薄膜,将商品(或浅盘)放在上面并包卷起来,然后向热封板移动,移动一定位置时,用电热丝将薄膜切断。再移到热封板上进行封合。②用手抓住薄膜卷的两端,进行拉伸。③拉伸到所需程度,将两端的薄膜向下折至卷的底面,压在热封板上封合。
•半自动操作。将包装工作中的一部分工序机械化或自动化,可节省劳力,提高生产率。包装形态主要是带浅盘的包装。被机械化的部分,根据厂家和用户不同而异。但包装的重要环节是卷包和拉伸,要使这些工序机械化,机器的构造复杂,价格也较高,而通用性却有所削弱。虽然可节省一部分手工作业,产量有所提高,但从经济上衡量并不一定合算。如果仅将供给、输出和热封部分自动化,包装速度不会提高多少,所以半自动操作使用较少。半自动拉伸包装机的生产率一般为15~20件/min。
•全自动操作。手工操作虽然有很多优点,但工人劳动强度较大,单一而频繁的动作,容易引起疲劳感和精神乏味,加上生产率低,成本高。因此,全自动操作方式逐步成为拉伸包装的主要形式。现有自动拉伸包装机所采用的包装方法大体可分为两种。①上推式操做法。这是现在拉伸包装用于销售方面的主要包装方法。将商品放于浅盘内,由供给装置推至供给传送带上运到上推部位(浅盘的长边与前进方向垂直)。同时将预先按需要长度切断的薄膜,送到上推部位上方。用夹子把薄膜四边夹住,把被包装物放于推杆顶部,上推部分上升。由于上推部分上升并顶着薄膜,薄膜被拉伸,然后松开左右和后边的薄膜夹子,同时将这三边的薄膜向浅盘下面折进去。接着启动带有软泡沫塑料的输出传送带,将浅盘向前推移,前边的薄膜得到拉伸,与此同时,松开前面的薄膜夹子,把薄膜向浅盘下面折进去,随后将包装件送至热封板上,最后进行封合。②连续直线式操做法。这是自动拉伸包装机最早出现的形式。因为包装较多商品时不够稳定,在使用上受到一定限制。由供给装置将放在盘内的商品送至薄膜前(浅盘长边方向与前进方向垂直),当前一个包装件的后部封切时,同时将两个卷筒的薄膜封合,被包装物送至此处,继续向前推移时,使薄膜拉伸。当被包装物全部被覆盖后,用封切刀将后部热封并切断。然后,将薄膜的左右两端拉伸,并向浅盘底面折进去。最后,送至热封板上封合。
连续直线式操做法还有一种操作方式:由供给装置将放在浅盘内的商品沿水平方向推进,同时将薄膜的两侧向下折,用热封辊将两侧薄膜压紧热封,形成一条纵缝,此时薄膜形成圆筒状,将包装物褁于其中(浅盘的长边方向与前进方向一致),一面封纵缝,一面向前推进,到达封切刀处后,将包装件的后部热封切断。同时又形成了下一个包装物的前部薄膜横封缝。然后,将薄膜的前后两端,经拉伸后折向浅盘底面,送至热封板上封合。
(2)用于运输包装的方法
拉伸包装用于运输,比传统使用的木箱、瓦楞纸箱等包装物重量轻、成本低,因此得到了迅速发展和广泛应用。这种包装大部分用于托盘集合包装,有时也用于无托盘集合包装。其基本方法有两种。
①整幅薄膜包装法。用宽度与货物高度一样或更宽一些的整幅薄膜包装。这种方法适合包装形状方整的货物,既经济,效果又好,如用普通船装载出口货物的包装:20kg大袋包装,沉重而且不稳定的货物,以及单位时间内要求包装效率高的场合。这种方法的缺点是材料仓库中要储备多种幅宽的薄膜。常用设备的操作方式有以下两种。
•回转式操做法。将货物放在一个可以回转的平台上,把薄膜端部黏在货物上,然后旋转平台,边旋转边拉伸薄膜进行缠绕裹包,转几周后切断薄膜,将末端黏在货物上。
将薄膜拉伸的基本方法有两种:一是用摩擦辊限制薄膜卷筒上被拉出的速度,从而拉伸薄膜,一般的拉伸率为5%~55%;另一种是用两对回转速度不同的辊,薄膜输入辊的转速比输出辊的转速低一些,从而拉伸薄膜,拉伸率一般为10%~100%。为了消除方形货物包装过程中四角处突出的不利因素,常装置气动调节辊,以保持薄膜拉力均匀。
这种方法所用设备有半自动的,即在开始时黏上薄膜,结束时切断薄膜,一般用手工操作;也可采用全自动操作。
•通过式操做法。将货物放在输送带上,向前移动,在包装位置有一个龙门式的架子,两个薄膜卷简直立于输送带两侧,并装有摩擦拉伸辊。
开始包装时,先将两卷薄膜的端部热封于货物上。当货物向前移动时,将薄膜包在其上,同时将薄膜拉伸,到达一定位置后,将薄膜切断,端部黏于货物背后。这种方法所用设备与回转式一样,也有半自动和全自动两种。
②窄幅薄膜缠绕式包装法。用窄幅面薄膜(幅宽一般为50~75cm),自上而下以螺旋线形式缠绕直到裹包完成,两圈之间约有1/8部分重叠。这种方法适合包装堆积较高或高度不一致的货物,以及形状不规则或轻的货物。缺点是包装效率较低,但可使用同一种幅宽的薄膜包装不同形状和堆积高度的货物。所用设备有手工操作或自动操作两种。
•将货物堆放在回转平台上,将薄膜从卷筒拉出,端部黏结在货物上部。然后回转平台,并带着货物旋转,薄膜一边缠绕,同时被拉伸。
•开始操作时薄膜卷筒位于支柱的顶端,随着薄膜的缠绕,卷筒向下移动,薄膜就在货物表面自上而下,形成螺旋式包装。
•将货物全部包严后,用切刀切断,用热封板把薄膜端部黏结起来,包装完毕。