淺談包裝的跌落性能及影響因素

跌落性是包裝袋的主要內(nèi)在性能，主要是防止在包裝運(yùn)輸、搬運(yùn)、貨架流通過(guò)程中，因包裝袋破損導(dǎo)致內(nèi)裝物受損的情況。根據(jù)物理學(xué)原理，動(dòng)態(tài)沖擊過(guò)程中產(chǎn)生的沖量Ft=M(V1-V0), 式中F為所受到的沖擊力；t為沖擊力的作用時(shí)間；M為物體的質(zhì)量；V1，V0分別代表受到?jīng)_擊后的速度和受到?jīng)_擊前的速度。

越重的物品包裝，從越高的距離跌落，產(chǎn)生的沖擊能量越高，對(duì)包裝袋的強(qiáng)度要求也越高。而聚合物材料的延展性越好，在受到?jīng)_擊時(shí)，由于材料的延伸變形會(huì)造成作用時(shí)間的延長(zhǎng)，并且吸收了部分能量，從而使得對(duì)封口部分沖擊力變小，減少了破包的可能。因此純PE袋子的耐跌落性要高于OPP//PE，OPET//PE等復(fù)合袋。

跌落性實(shí)質(zhì)上是包裝袋力學(xué)性能好壞的綜合表現(xiàn)，當(dāng)包裝袋從一定的高度跌落，在其接觸到地面的一瞬間，包裝袋內(nèi)的物體仍有保持相同的下落速度的趨勢(shì)，這樣內(nèi)裝物由于慣性的作用向四周散開(kāi)，從而對(duì)包裝袋的封口位置（往往是整個(gè)袋子強(qiáng)度最薄弱的地方）形成沖擊，如果此時(shí)包裝袋由于自身的強(qiáng)度和形變能吸收掉內(nèi)容物的沖擊能量，則包裝袋能保持完好，否則會(huì)發(fā)生破袋現(xiàn)象。

一般實(shí)驗(yàn)室測(cè)試封口剝離時(shí)，拉伸速度比較慢300-500 mm/min，這實(shí)際反映的是靜態(tài)的力量，與實(shí)際使用中發(fā)生的沖擊過(guò)程完全不同。一般是拉伸速度越高，封口強(qiáng)度越高，但封口破壞能量將降低，包裝的封口表現(xiàn)為一定的脆性，這就是實(shí)際使用包裝過(guò)程中發(fā)生脆性斷裂的原因。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，要達(dá)到2000 mm/min及更高拉伸速度才能測(cè)試其封口的耐沖擊性能，才能真正反映實(shí)際使用效果。

包裝袋的跌落性能與內(nèi)容物質(zhì)性質(zhì)有很大的關(guān)聯(lián)，不同的內(nèi)容物其耐跌落性能差異很大，內(nèi)容物的性質(zhì)中有兩點(diǎn)與包裝袋的跌落性關(guān)系最大：

1. 內(nèi)容物的相對(duì)流動(dòng)性

內(nèi)容物的相對(duì)流動(dòng)性越強(qiáng)，則在跌落時(shí)由于內(nèi)摩擦力消耗的能量就相對(duì)較少，其對(duì)封口位置的沖擊能量也就越大。如相同材質(zhì)的包裝袋盛裝相同的內(nèi)容物（如粉末），有無(wú)內(nèi)包裝使得其跌落性是不一樣的，因?yàn)閮?nèi)包裝相對(duì)而言限制了內(nèi)容物在跌落時(shí)的瞬間流動(dòng)性，減少了對(duì)封口位置的沖擊。

2. 內(nèi)容物的相對(duì)密度

內(nèi)容物的密度大小，決定了相同質(zhì)量的內(nèi)容物的體積大小，也決定了包裝袋的尺寸大小。相同材質(zhì)，其包裝袋的尺寸較大，其跌落時(shí)包材的形變量也較大一些，能吸收的能量也較多。這就是相同材質(zhì)的包裝，盛裝密度低的內(nèi)容物，其耐跌落性要好一些的原因。

需要說(shuō)明的是包裝袋的熱合強(qiáng)度與包裝袋跌落性是不同的概念，兩者之間沒(méi)有直接的相關(guān)性。例如：OPA15//CPP60與BOPP18//PE60兩種不同的材料，其熱合強(qiáng)度前者要比后者高出許多，但前者的跌落性是比較差的，一般沒(méi)有后者的跌落性良好。有客戶在使用OPA15//CPP包裝膜時(shí)，內(nèi)容物400g，發(fā)現(xiàn)包裝袋不抗跌落，高度低于1 m，后來(lái)裝等量的水試驗(yàn)跌落，試驗(yàn)高度在0.8 m，1 m時(shí)即出現(xiàn)破包現(xiàn)象。CPP的低溫脆性決定了其不耐跌落，后將CPP換成PE，問(wèn)題就解決了。

影響復(fù)合包裝袋破袋的因素有很多，主要有以下幾個(gè)方面：

1. 復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度

如果復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度過(guò)低，難以達(dá)到多層復(fù)合材料同時(shí)受力的要求，造成力不能更好地分散，那么在跌落過(guò)程中，就會(huì)造成破袋。另外，在高溫蒸煮袋中，由于有的粘合劑耐熱性不好，尤其在一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)如BOPA15//Al7//CPP70中，在高溫蒸煮時(shí)，也會(huì)造成在封口邊處的破裂，復(fù)合膜脫層的現(xiàn)象。

2. 制袋工藝方面

制袋的溫度過(guò)高，造成熱封處的熱封材料性能下降；制袋的壓力過(guò)大，造成熱封處的熱封材料被擠出，封合的熱合強(qiáng)度降低，從而造成包裝袋在跌落時(shí)的破袋。制袋的熱封條過(guò)于鋒利或有機(jī)械飛刺，也會(huì)損傷袋子的熱封邊緣，從而造成破袋現(xiàn)象。

3. 材料方面

包裝材料必須具有足夠的厚度，厚度不夠?qū)?huì)造成復(fù)合膜的強(qiáng)度不足，從而造成破袋問(wèn)題。注意材料中再生料的加入，再生料各方面性能都會(huì)降低，加入過(guò)多，直接影響最終性能，造成破袋。在PE膜的制造過(guò)程中，加入LLDPE和mPE以提高PE的強(qiáng)度和柔韌性，從而可以減少破袋。如果在低溫冷凍環(huán)境中使用的包裝，建議選用耐低溫的包裝材料如BOPA來(lái)生產(chǎn)復(fù)合膜，否則容易造成低溫冷凍環(huán)境中復(fù)合膜發(fā)生脆裂。

4. 其他

在包裝一些重包裝或粉末類物品如鹽、洗衣粉等時(shí)，在灌裝完該類物品后熱封前，應(yīng)盡量將袋內(nèi)的空氣排出，以減小包裝袋壁的受力，讓固體直接受力，減少袋的破損。

5. 韌性強(qiáng)度與跌落性的關(guān)系

在測(cè)定包裝熱合強(qiáng)度時(shí)，力值形變曲線的積分面積的大小基本代表了包裝材料在拉伸過(guò)程中所能吸收能量的大小。雖然包裝材料的拉伸形變曲線并不能模擬出其跌落時(shí)的受力形變曲線，但在一定程度上還是能反映出其跌落性能。另外，溫度對(duì)包裝的跌落性有明顯的影響。例如，冬天OPP//CPP材料的有些包裝袋出現(xiàn)破損率升高的現(xiàn)象，再則低溫的貯藏環(huán)境對(duì)包裝的力學(xué)性能也是一個(gè)較大的考驗(yàn)。