重型出口机械的真空包装探讨

重型出口机械的真空包装探讨

重型出口机械在装运过程中往往会经历冲击、振动、跌落和剧烈的环境变化，其中环境因素中的温度和湿度的变化尤为剧烈，对包装材料的各项性能要求很高，因此要研究包装材料的性能，找到影响其性能的因素瓶进行有针对性的防护。其中主要包装包装材料的密封性能是否达到要求，产品在包装箱内的固定是否影响密封性，以及环境对材料密封性能的影响。本文以包装材料的密封性作为重点，针对材料的热封性，热封强度及环境的温湿度对包装材料的影响进行探讨。

真空包装的原理是通过抽取包装内的空气，然后使用非渗透性包装膜进行密封包装。其目的在于使密封空间内一直处于低氧、低湿的状态，从而杜绝金属制品表面发生锈蚀。真空包装需要使用阻隔性高、强度大的复合材料以及干燥剂。由于真空包装对所包制品的形状、大小以及材质都不限制，而且操作方法简单：启逢方便，在实际操作中被广泛采用。 目前采用的真空包装材料多为铝塑复合材料，其最大优点是阻隔性高、强度大。

真空包装工艺

(1)包装件的清洗与干燥：包装件的清洗与干燥是真空包装的准备工序。清洗就是将金属制品表面的凝结水、尘埃、汗渍及其他异物清洗干净。清洗液的选择根据金属制品的特性和防护等级而定。干燥是金属制品清洗后的一道必要工序，常用的干燥方法有：压缩空气吹干、加热干燥、红外线干燥、汕浴脱水以及擦拭法等。

(2)底层防护：在木箱底面的防水材料的基础上平铺两层聚氯乙烯气泡塑料薄膜，以防复合材料与木箱底面接触摩擦而破坏其密封性，然后在气泡塑料薄膜上平铺复合材料。

(3)机械的固定：将机械吊移到木箱底座上并固定在木箱枕木上。

(4)附件的固定：将机械的安装附件或零部件经过适当的包装后，固定在木箱底座的适当位置

(5)干燥利用量的计算和选用：因为需防护的机械产品通常体积较人、形状各异，复合材料在抽真空后，不能完全附着在机械的表面，因此真空包装内的空间很人，存留大量的空气，所以干燥剂的放置就显得尤为重要，要尽可能在机械产品的整个运输、储存过程中保持密封空间内空气的十燥。刮：燥剂的种类可根据所包装机械产品的价值或机械的材质选用细孔硅胶或粗孔硅胶。干燥剂的用量可根据CH 4879推荐的经验公式汁算：

经验公式计算：

(W=K1ARM十K2D)

式中：

W——干燥剂需用量，kg

A——包装表面能透湿的表面积m2

R——包装材料透湿率，g／m224h

M——包装物储存时间，月

D——缓冲构材料质量，kg

K1——温湿度关系系数，为0．12——0．0007

K2——缓冲材料种类系数，为0．84一()．04(可查标准)

干燥剂应用透气纸袋、布袋或细孔金属容器装好，放入封套内加以密封。

(6)制作封套：用复合材料笼罩需包装的产品，封合长边，制作成封套，然后抽真空。

(7)抽气、密封：用抽气设备将封套内的空气抽出，最后将抽气口封合。

存在的问题及解决办法

(1）底层防护：聚氯乙烯气泡塑料薄膜是——种防震缓冲材料，在每平方厘米20克的条件下可长期使用，可直接包装产品，适用于包装小型机械产品或药品。对于质量较大、负荷集中的尖锐产品，不能起到防震缓冲作用。因此在此作为底层防护有失包装材料的特性，而且聚氯乙烯气泡薄膜的价格相对较高，提升了包装的成本。因此可以选择价格相对便宜，能起到隔离防护作用的材料即可，如普通的纤维材料。

(2)机械的固定：机械的固定是将机械的底座固定到木包装箱的枕木上。目前所采用的操作方法中，固定机械的螺杆要穿透复合材料，因此就会破坏复合材料的密封性。要在机械固定的基础上不破坏密封性，我们可以在l、2层之间再加一层橡胶垫片，以防—卜面的金属垫片划破复合材料，而且橡胶垫片要选用弹性大而没有老化的橡胶，这样才能更有效地阻止螺杆穿孔的漏气。必要时要在螺杆周围涂一层密封胶，或者选川新型的包装材料如热收缩型材料，减小穿孔的透气量。

(3)真空包装的密封性：复合软包装的封合性能的好坏直接影响着包装的质量以及被包装产品的保存期限，因此要求复合材料的封合性能达到最佳状态。封合性能的评价有三个参数：热封强度、封口界面密封性、热粘强度。

密封性能评价

(1)热封强度

热封强度是指在恒温恒湿条件下，标准试样的热封界面被剥离所需消耗的能量。其数值反映了薄膜的封合部位所能达到的最高耐压能力。热封强度的公式：

B=材料所受力的峰值F(N)／试样的宽度b(cm)

热封强度的值越大，说明热封效果越好，即材料所受力的峰值越大，热封效果越好。最佳的封合是封合处的强度与被封合的本体薄膜强度相当。可取样进行热封处的拉伸实验，检查强度值及破裂位置。如果破裂出现在本体材料中，而且主体破坏，主要是靠近封合处，因为此处材料已经变薄，这样的封合是合格的；如果破裂在封合区域中，则该封合处是薄弱点。

（2)封口界面密封性

封口界面的密封性是指热封界面密实程度所引起的耐包装内容物的浸蚀、渗透、扩散的能力，本质上是属于热封性能的一种耐久性指标，热封强度是其基础。

(3)热粘强度

热粘强度用以表征薄膜在封口冷却前，即处于半熔融状态的热封强度。热粘强度是制约垂直自动包装机包装速度的重要因素之—。在采用获得了1系列重要成果小型手提热封仪封合时，热粘强度对封合效果影响不大。

影响热封强度的因素

热封温度、热封压力和热封时间是热封工艺巾可调的重要因素，影…～热封强度，二个参数之间相互制约。合理设置或调节三个参数之间的大小可以达到很好的热封效果。

热封温度

热封温度的作用是使粘合膜层加热到一个比较理想的粘流状态。由寻：高聚物没有确定的熔点，是—个熔融温度范围，即在固相与液相之间有一个温度区域，当加热到该温度区域时，薄膜进入熔融状态。在熔融粘流状态的高聚物分子在封口压力的作用下变形，相互接近，分子间产生足够的引力，使热封表面相互密闭。

热封温度的没定，一是根据热封材料的特性没定，二是根据薄膜的厚度没定，三是根据热封烫压的次数及热封面积没定。在非自动化制袋时，热封温度的没定主要取决于热封材料的特性和材料的厚度。

热封温度直接影响着复合包装材料的热封强度。在包装或制袋过程中，如果热封温度没定不合适或调整不当，会出现以下两种情况。

当热封温度过高，超过了复合膜面层材料的热收缩温度时间，会造成复合膜收缩变形，导致复合膜与热封刀之间产生粘连，热封边缘材料熔融挤出，降低材料的热封强度。当热封温度过低时，会因为高聚物达不到熔融状态而刁；能使两层薄膜很好的粘合而出现热封不良现象。同样影响热封强度和密封性。因此，在实际生产中应针对不同的热封层材料选择或设定不同的热封温度。还要使热封温度与热封压力和时间相互调整和配合，达到最好的热封效果。例如：当复合薄膜面层材料GB／T 12444⑵006 金属材料 磨损实验方法 试环-试块滑动磨损实验的厚度及耐热性能限制了热封温度，使其不能再升高而出现热封不良现象时，可以通过增加热封压力和延长热封时间的方法来弥补。

热封压力

热封压力的作用是使已处于：粘流状态下的高聚物在封口界面间产生有效的大分子相互渗透、扩散的现象。热封时施加适当的压力可以促进热封面材料的贴合和互熔，对热封效果的提高起积极作用。如果热封压力不够或不均匀，则会使热封部位产生气泡而造成虚焊，导致热封不良。但是热封压力过高，会使熔融状态的材料挤出，造成热封边缘发脆，易开裂，从而影响热封效果，降低热封强度。一般材料在热封后，其封口部位的强度损失不得大于10％—15％。

压力的变化可以改变热封特性。当压力减少时可以增大热封温度或增加热封时间来达到同样的热封效果。反之当压力增大时可以适当降低热封温度或缩短热封时间，这样可以通过缩短热封时间来提高产量，但是需要很高的温度，且操作难度增大，因此可根据实际生产情况而做调整。

热封时间

热封时间是指薄膜在热刀下停留的时间。热封时间与热封温度和热封压力相关。当热封温度低时，需要增加热封时间，热封压力小时，也叮以增加热封时间，但是对刁：自动化的封合制袋，热封时间决定了热封设备的生产效率。同时热封时间还与热封材料的特性有关，例如对于热敏性高聚物材料(PVC、PAV、PP)以及各种热封收缩薄膜等，其热封时间不能过长，以免造成降解，应高温短时热封。

热封材料

材料的特性和材料的厚度是影响热封效果的关键因素

材料特性：不同种类的高聚物热封温度范围差异极大，对同种材料而言，密度越低，热封温度越低；分子量大，熔体指数小，热封温度高。

材料厚度：热封温度和时间范围受材料的影响较小。但是材料厚度增加时，热封的温度和时间也随之增加，如果热封温度不变，则需延长热重新进入供应链封时间。有关资料显示，薄膜厚度每增加25μm，则热封时间相应增加50％。

当热封材料厚度较小时，所需热封时间和温度随之减小。特别在热封薄型材料时，热封压力必须很小，过高的压力会使热封时间、温度更小而很难控制。

如果热封材料较厚，热