拉伸包裝是20世紀70年代開始采用的一種新包裝技術,它是由收縮包裝發展而來的。拉伸包裝是依靠機械裝置在常溫下將彈性薄膜圍繞被包裝件拉伸、緊裹,并在其末端進行封合的一種包裝方法。由于拉伸包裝不需進行加熱,所以消耗的能源只有收縮包裝的1/20。拉伸包裝可以捆包單件物品,也可用于托盤包裝之類的集合包裝,代替小型集裝箱。由于它可降低批量貨物運輸包裝成本30%以上,因而被廣泛用于五金、礦產、化工、醫藥、食品、機械等多種產品的整集包裝上;在倉庫儲存領域,國外也較多地利用拉伸纏繞膜托盤包裝進行立體儲運,以節省空間和占地。
1 拉伸薄膜
拉伸薄膜(也叫纏繞膜)在包裝過程中不需要進行熱收縮處理,適用于某些不能受熱的產品的包裝,有利于節省能源,便于集裝運輸,降低運輸費用。
1)拉伸包裝的性能指標
用于拉伸的塑料薄膜必須具有一定的自粘性、韌性、拉伸率、應力滯留和需用拉伸范圍以及光學性能和熱封性能等。
① 自粘性
薄膜之間接觸后的粘附性,在拉伸纏繞過程中和包裹之后,能使包裝產品緊固而不會松散。自粘性受外界多種因素影響。如濕度、灰塵和污染物等。獲得自粘性薄膜的方法主要有兩種。一是加工表面光滑具有光澤的薄膜;二是使用增加粘附性的填加劑,使薄膜的表面產生濕潤的效果,從而提高粘附性。
② 韌性
韌性是薄膜抗戳穿和抗撕裂的綜合性質。抗撕裂能力只指薄膜在受張力后并被戳穿時的抗撕裂程度。抗撕裂程度的危險值必須取橫向的,即與機器操作方向垂直,因為在這個方向撕裂將使包裝件松散,即使縱向發生撕裂,包裝件仍能保持牢固。
③ 拉伸
拉伸是薄膜受拉力后產生彈性伸長的能力。縱向拉伸增加,最終將使薄膜變薄,寬度縮短。雖然縱向拉伸是有益的,但過度拉伸常常是不可取的。因為這將使薄膜變薄,易撕裂,同時增加了施加于包裝件的張力。
④ 應力滯留
應力滯留是指在拉伸包裹過程中,對薄膜施加的張力能保持的程度。
⑤ 許用拉伸
許用拉伸是指在一定用途的情況下,能保持各種必須的特性所能施加的最大拉伸。許用拉伸隨不同用途而變化。許用拉伸越大薄膜用量越少,包裝成本也越低。
除上述指標外,光學性能和熱封性能,對某些特殊包裝件是重要的。
選用什么樣的纏繞膜,用多大厚度的拉伸膜要根據商品的類型、形狀來決定。商品結實、強度高、重量大,應選擇強度尤其是拉伸強度和耐撕裂強度高的塑料薄膜和厚度較大的薄膜(如50μm厚的)拉伸率也可大一點,如可達到150%~170%。對于易碎品、食品、重量輕的則相反,應選用厚度15~30μm,拉伸率130%的普通拉伸膜。
2)常用的拉伸薄膜
常用的拉伸薄膜材料有pvc(聚氯乙烯)、ldpe(低密度聚乙烯)、eva(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和lldpe(線性低密度聚乙烯)。
聚氯乙烯薄膜成本最低,使用最早,自粘性較好,拉伸性和韌性均好,但應力滯留性差。低密度聚乙烯拉伸率較低,自粘性和抗戳穿強度較差。乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜自粘性、拉伸性和韌性、應力滯留性均好。線型低密度聚乙烯薄膜綜合特性最好。
3)托盤機構包裝的拉伸形式
拉伸膜的包裝都須經過拉伸,托盤機械包裝的拉伸形式有直接拉伸和預拉伸(如圖1所示,圖中(a)表示直接拉伸,(b)表示預拉伸)。
直接拉伸是在托盤與膜之間完成拉伸。這種拉伸方法拉伸倍率低(約15%~20%),若拉伸倍率超過55%~60%,超過了薄膜原有的屈服點,膜寬也減少了,穿刺性能也損失掉,膜很容易斷。且在60%拉伸率下,拉力還很大,對于輕的貨物,很可能使貨物變形。
預拉伸又分為兩種,一種是輥預拉伸,一種是電動拉伸。
預拉伸都是由僅次于膜卷的兩根輥完成。輥預拉伸的兩根輥是由齒輪單元連結在一起,拉伸倍率可以依齒輪比不同而不同。拉力由轉盤產生。由于拉伸是在短距離內產生,輥和膜之間的摩擦力有大,所以膜寬不縮,薄膜原有的穿刺性能也保持下來了。實際纏繞時沒有拉伸發生,減少了由于尖銳的邊或角造成的斷裂,這種預拉伸可以使拉伸倍率提高到110%。
電動預拉伸的拉伸機理與輥預拉伸相同,不同的是兩輥由電帶動,拉伸完全與托盤的轉動無關。所以適應性更強,輕的、重的、無規則的貨物都適用,由于包裝時張力低,所以這種方法預拉伸倍率高達300%,大大地節約材料降低成本。適合膜厚15μm~24μm。[next]
2 拉伸包裝主要使用形式
密封包裝。這種包裝類似于收縮膜包裝,膜繞著托盤把托盤全包起來,然后兩個熱爪子把兩端的膜熱封起來。這是纏繞膜最早的使用形式,并由此發展了
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