高溫蒸煮袋的爆袋問(wèn)題分析
http://www.sxbltgs.net 時(shí)間:2018年12月4日 關(guān)注數(shù):1089 次 |
摘要：現(xiàn)就常遇到的爆袋問(wèn)題做一個(gè)分析。
現(xiàn)就常遇到的爆袋問(wèn)題做一個(gè)分析。
根據(jù)拉烏爾定律，絕對(duì)空間里液體汽化的壓力，由可液化物質(zhì)的摩爾數(shù)決定。在常壓下，每摩爾的液體完全汽化后可以給22.4L的空間一個(gè)大氣壓的壓力，以GB/T 10004－1998《耐蒸煮復(fù)合膜、袋》為例，試驗(yàn)中要求在包裝袋內(nèi)分別裝4％HAc、1％硫化鈉(Na2S)、5％氯化鈉(NaCl)水溶液及精制植物油，然后進(jìn)行排氣封口，裝入反壓蒸煮鍋內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。我們往往認(rèn)為已經(jīng)很精確的控制溫度，降溫時(shí)有足夠的反壓，還是常常發(fā)現(xiàn)有爆袋現(xiàn)象。
我們知道，考察高溫蒸煮袋的蒸煮性能，主要是圖案是否變色、復(fù)合是否開(kāi)膠、薄膜是否褶皺，或者袋子的強(qiáng)度在蒸煮前后變化等，似乎是否爆袋不在考察范圍內(nèi)。但作為蒸煮袋的生產(chǎn)廠，食品廠在使用你的袋子時(shí)會(huì)考察你的蒸煮爆袋率，超過(guò)3%時(shí)判定為整體不合格。
可以確定的是，爆袋，肯定是因?yàn)榇鼉?nèi)的壓力高于袋外。在水煮試驗(yàn)和TS-25C反壓蒸煮的試驗(yàn)中也說(shuō)明了同樣的問(wèn)題，即發(fā)生爆袋現(xiàn)象。那生產(chǎn)中為什么把蒸煮袋裝入蒸煮鍋內(nèi)，在加熱到接近100℃就聽(tīng)見(jiàn)噼啪的爆裂聲呢？難道在加熱時(shí)就開(kāi)始爆袋了？這是什么原因？
1.首先分析水煮袋
按規(guī)定把水裝入袋內(nèi)，排氣封口。我們仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，空氣沒(méi)有排干凈。其在100℃前的加熱過(guò)程：
可以看出，加熱時(shí)水煮袋膨脹是正常的。分析其原因?yàn)椋菏覝貢r(shí)裝入水封口，這時(shí)袋內(nèi)外壓力是平衡的，在室溫加熱到98℃的過(guò)程中，液體水本身要膨脹，袋內(nèi)空氣要膨脹，這時(shí)產(chǎn)生的部分水蒸氣也占據(jù)部分空間，導(dǎo)致膨脹。這時(shí)候袋內(nèi)壓力會(huì)增加。
為支持上述結(jié)論，我們使用北京蘭德梅克的ZY-1正壓測(cè)試儀和DK-98-1A水浴鍋進(jìn)行定性試驗(yàn)，在加熱過(guò)程中袋內(nèi)壓力確實(shí)在升高，但升高的程度隨著裝入試樣與殘留空氣與袋子最大容積比例有關(guān)系，與殘留的空氣多少有關(guān)系。裝入水與袋子比例高的，壓力高；殘留空氣多的，壓力高。袋子的爆破是這種熱狀態(tài)下封口部位高分子材料產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象，不足以支持壓力導(dǎo)致的，這種強(qiáng)度我們稱為熱爆破強(qiáng)度。
為對(duì)比冷熱爆破強(qiáng)度，我們?cè)谑覝睾?5℃下分別用ZY-1正壓測(cè)試儀檢測(cè)不同溫度下的爆破強(qiáng)度，抽查20組對(duì)比發(fā)現(xiàn)，熱封好的袋子，室溫下爆破強(qiáng)度與95℃差別較大，分析原因是受熱時(shí)強(qiáng)度降低所致，這是我們生產(chǎn)中遇到的正常情況。如果袋子沒(méi)有熱封好，在常溫下爆破強(qiáng)度就很小，屬于生產(chǎn)中的次品，雖然沒(méi)有泄漏，但是受熱時(shí)更容易爆袋。
2.蒸煮袋問(wèn)題
蒸煮袋在加熱到100℃以前，同水煮袋變化是一樣的。
我們考察蒸煮袋在加熱到100℃以上時(shí)，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)沒(méi)有可以觀察蒸煮過(guò)程的儀器，ZY-1正壓測(cè)試儀的傳感器又無(wú)法深入TS-25C反壓蒸煮鍋內(nèi)，我們只能推測(cè)，在蒸煮鍋內(nèi)，加熱超過(guò)100℃時(shí)，袋內(nèi)壓力永遠(yuǎn)高于袋外壓力（這種推測(cè)目前無(wú)事實(shí)支持，我們正在研制一種帶有透明觀察窗的蒸煮鍋，以期解決這種問(wèn)題）。
3.爆袋能否避免呢？
爆袋是袋內(nèi)壓力高于袋外，那么有沒(méi)有辦法避免這種情況呢？從水煮過(guò)程我們了解到，袋內(nèi)壓力高時(shí)環(huán)境壓力不變才形成壓差爆袋，如果讓環(huán)境變化同步能不能避免呢。我們把TS-25C反壓蒸煮鍋的排氣關(guān)閉，從試樣放進(jìn)去開(kāi)始就形成一個(gè)封閉的環(huán)境，設(shè)定115℃蒸煮（因?yàn)楸ｋU(xiǎn)閥關(guān)系，不能設(shè)置更高），共試驗(yàn)30個(gè)蒸煮袋，未見(jiàn)爆袋�？梢韵胂螅@樣相當(dāng)于從加熱開(kāi)始就給袋子施加一個(gè)外壓，使內(nèi)外壓力平衡，所以沒(méi)有爆袋。
4.結(jié)論：
1、高溫蒸煮袋的蒸煮爆袋問(wèn)題其實(shí)是袋子的熱爆破強(qiáng)度問(wèn)題，一般是由于熱封處受損而引起。
2、如果提前給蒸煮袋加一個(gè)外壓，并且在加熱過(guò)程中始終保持這種相對(duì)外壓，應(yīng)該不會(huì)發(fā)生爆袋，但是對(duì)鍋體要求耐壓高，如135℃，要求正常工作耐壓從2.2kg升高到3.2kg。
這樣看來(lái)，改進(jìn)高溫殺菌工藝對(duì)減少爆袋有重要意義。
(來(lái)自:包裝園地軟包裝)
