詳細(xì)解析拉伸包裝技術(shù)

拉伸包裝是20世紀(jì)70年代才開始采用的一種新包裝技術(shù)，它是由收縮包裝發(fā)展而來的。拉伸包裝是依靠機(jī)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(jìn)行封合的一種包裝方法。由于拉伸包裝不需進(jìn)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包裝，代替小型集裝箱。由于它可降低批量貨物運(yùn)輸包裝成本百分之30以上，因而被廣泛用于五金、礦產(chǎn)、化工、醫(yī)藥、食品、機(jī)械等多種產(chǎn)品的整集包裝上;在倉庫儲(chǔ)存領(lǐng)域，國外也較多地利用拉伸纏繞膜托盤包裝進(jìn)行立體儲(chǔ)運(yùn)，以節(jié)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(jìn)行熱收縮處理，適用于某些不能受熱的產(chǎn)品的包裝，有利于節(jié)省能源，便于集裝運(yùn)輸，降低運(yùn)輸費(fèi)用。

1)拉伸包裝的性能指標(biāo)

用于拉伸的塑料薄膜須具有一定的自粘性、韌性、拉伸率、應(yīng)力滯留和需用拉伸范圍以及光學(xué)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(chǎn)品緊固而不會(huì)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(chǎn)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(zhì)。抗撕裂能力只指薄膜在受張力后并被戳穿時(shí)的抗撕裂程度。抗撕裂程度的危險(xiǎn)值須取橫向的，即與機(jī)器操作方向垂直，因?yàn)樵谶@個(gè)方向撕裂將使包裝件松散，即使縱向發(fā)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(chǎn)生彈性伸長的能力。縱向拉伸增加，然后將使薄膜變薄，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?yàn)檫@將使薄膜變薄，易撕裂，同時(shí)增加了施加于包裝件的張力。

④應(yīng)力滯留

應(yīng)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，能保持各種須的特性所能施加的大拉伸。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(biāo)外，光學(xué)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(jù)商品的類型、形狀來決定。商品結(jié)實(shí)、強(qiáng)度高、重量大，應(yīng)選擇強(qiáng)度尤其是拉伸強(qiáng)度和耐撕裂強(qiáng)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(diǎn)，如可達(dá)到百分之150～170。對于易碎品、食品、重量輕的則相反，應(yīng)選用厚度15～30μm，拉伸率百分之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、LDPE、EVA和LLDPE。

PVC薄膜成本低，使用的早，自粘性較好，拉伸性和韌性均好，但應(yīng)力滯留性差。LDPE拉伸率較低，自粘性和抗戳穿強(qiáng)度較差。EVA薄膜自粘性、拉伸性和韌性、應(yīng)力滯留性均好。LLDPE薄膜綜合特性是較好的。

3)托盤機(jī)構(gòu)包裝的拉伸形式

拉伸膜的包裝都須經(jīng)過拉伸，托盤機(jī)械包裝的拉伸形式有直接拉伸和預(yù)拉伸(如圖1所示，圖中(a)表示直接拉伸，(b)表示預(yù)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(約百分之15～20)，若拉伸倍率超過百分之55～60，超過了薄膜原有的屈服點(diǎn)，膜寬也減少了，穿刺性能也損失掉，膜很容易斷。且在百分之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(yù)拉伸又分為兩種，一種是輥預(yù)拉伸，一種是電動(dòng)拉伸。

預(yù)拉伸都是由僅次于膜卷的兩根輥完成。輥預(yù)拉伸的兩根輥是由齒輪單元連結(jié)在一起，拉伸倍率可以依齒輪比不同而不同。拉力由轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生。由于拉伸是在短距離內(nèi)產(chǎn)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(shí)際纏繞時(shí)沒有拉伸發(fā)生，減少了由于尖銳的邊或角造成的斷裂，這種預(yù)拉伸可以使拉伸倍率提高到百分之110。

電動(dòng)預(yù)拉伸的拉伸機(jī)理與輥預(yù)拉伸相同，不同的是兩輥由電帶動(dòng)，拉伸完全與托盤的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān)。所以適應(yīng)性更強(qiáng)，輕的、重的、無規(guī)則的貨物都適用，由于包裝時(shí)張力低，所以這種方法預(yù)拉伸倍率高達(dá)百分之300，大大地節(jié)約材料降低成本。適合膜厚15μm～24μm。

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(gè)熱爪子把兩端的膜熱封起來。這是纏繞膜較早的使用形式，并由此發(fā)展了更多的包裝形式。

全寬包裝。這種包裝要求膜寬足夠覆蓋托盤，托盤的形狀規(guī)則，所以使用起來有它的局限性，適合薄膜厚度為17μm～35μm;

手工包裝。這種包裝是纏繞膜包裝中較簡單的一種，膜裝在一個(gè)架上或由手持，由托盤轉(zhuǎn)動(dòng)或膜繞托盤轉(zhuǎn)。主要用在包好的托盤破損后的重新包裝，及普通的托盤包裝。這種包裝速度慢，適合的薄膜厚度為15μm～20μm;

托盤機(jī)械包裝。這是一種普遍和應(yīng)用廣泛的機(jī)械包裝形式，由托盤旋轉(zhuǎn)或膜繞托盤旋轉(zhuǎn)，薄膜固定在支架上可上下移動(dòng)。這種包裝能力很大，每小時(shí)約15～18盤。適合的膜厚約15μm～25μm;

臥式機(jī)械包裝。不同于其它包裝，由膜繞著物品轉(zhuǎn)，適合于長的貨物包裝，如地毯、板材、纖維板、異性材等;

紙筒的包裝

這是纏繞膜的新的用途之一，比起老式的紙筒包裝，用纏繞膜包裝更好。適合的膜厚為30μm～120μm;

小物品的包裝。這是纏繞膜的新包裝形式，既減少材料消耗，還可以縮減托盤的存放空間，在國外，這種包裝初介紹于1984年，僅僅一年后，市場上就出現(xiàn)了許多這樣的包裝，此包裝形式具有巨大的潛力。適合膜厚15～30μm;管和電纜的包裝。這是纏繞膜在特殊領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)例子，包裝設(shè)備安裝在生產(chǎn)線之后，完全自動(dòng)拉伸膜既可以代替帶子捆住材料，又可以起保護(hù)作用。適用的厚度為15～30μm。

3、拉伸包裝工藝

拉伸包裝方法按照其用途可分為銷售包裝方法和運(yùn)輸包裝方法兩類。不同類型的產(chǎn)品，所用的包裝機(jī)械也不同，因而又有多種不同的包裝方法。

1)銷售包裝用途

根據(jù)自動(dòng)化程度不同可分為手工拉伸包裝、半自動(dòng)拉伸包裝和全自動(dòng)化拉伸包裝三種方法。

①手工操作方法

一般由人工將被包裝物放在淺盤內(nèi)，特別是脆而軟的產(chǎn)品和多件包裝的零散產(chǎn)品，如不用淺盤則容易損壞。但有些產(chǎn)品(如小工具等)本身具有一定的剛性和牢固程度，可不用淺盤。

②半自動(dòng)操作

將包裝工作中的一部分工序機(jī)械化或自動(dòng)化，可節(jié)省人力，提高生產(chǎn)效率。包裝形態(tài)主要是帶淺盤的包裝。

包裝的重要環(huán)節(jié)是卷包和拉伸，要使這些工序機(jī)械化，機(jī)器構(gòu)造的復(fù)雜程度須增加，價(jià)錢也必然同時(shí)提高，而通用性卻有所削弱。雖然能節(jié)省一部分人力，產(chǎn)量有所提高(生產(chǎn)率一般為15～20件/min)，但從總體上測算不一定合算。如果僅將供給、輸出和熱封部分自動(dòng)化，包裝速度也不會(huì)提高多少。所以，半自動(dòng)操作在實(shí)際應(yīng)用中使用得較少。

③全自動(dòng)操作

手工操作雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，動(dòng)作單一而頻繁，而且生產(chǎn)率低，成本高。因此，手工操作從而推動(dòng)了全自動(dòng)包裝發(fā)展迅速。

目前，全自動(dòng)拉伸包裝機(jī)所采用的包裝工藝大致可分為兩種:上推式操作法，主要用于銷售包裝;連續(xù)直線操作法，因包裝體積較大、產(chǎn)品較高時(shí)不夠穩(wěn)定，所以使用上受到一定局限性。

2)運(yùn)輸包裝用途

拉伸包裝用于運(yùn)輸，比傳統(tǒng)的木箱、瓦楞紙箱等包裝重量輕、成本低，因此應(yīng)用廣泛。這種包裝多用于托盤包裝，有時(shí)也用于無托盤包裝。

根據(jù)薄膜幅面不同，拉伸包裝工藝方法有兩種：

①整幅薄膜包裝法

用于與貨物高度一樣或更寬一些的整幅薄膜包裝。這種方法適合包裝形狀方正的貨物，優(yōu)點(diǎn)是效率高而且經(jīng)濟(jì)。例如用普通船裝載出口貨物的包裝，沉重而不穩(wěn)定的貨物，以及單位時(shí)間內(nèi)要求包裝效率高的場合。缺點(diǎn)是要使用多種幅寬的薄膜。

②窄幅薄膜纏繞式包裝法

薄膜幅寬一般為50cm～70cm，

包裝時(shí)薄膜自上而下以螺旋線形式纏繞貨物，直至裹包完成，兩圈之間約有三分之一部分重疊。這種方法適合用于包裝堆積較高或高度不一致，以及形狀不規(guī)則或較輕的貨物。對于不同大小的產(chǎn)品而言，只需要一種規(guī)格的拉伸膜即可，因而成本較低。

根據(jù)拉伸包裝設(shè)備不同，拉伸包裝工藝方法也有兩種:

回轉(zhuǎn)式拉伸包裝工藝。將貨物放在一個(gè)可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)上，把薄膜端部粘在貨物上，然后旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，邊旋轉(zhuǎn)邊拉伸薄膜進(jìn)行纏繞包裹，轉(zhuǎn)幾周后切斷薄膜，將末端粘在貨物上。這種方法所用設(shè)備有半自動(dòng)的，即在開始時(shí)粘上薄膜，結(jié)束時(shí)切斷薄膜。

移動(dòng)式拉伸包裝工藝。將貨物放在輸送帶上，由送進(jìn)器或輥道推動(dòng)向前，在包裝位置有一個(gè)龍門式的架子，兩個(gè)薄膜卷筒直立于輸送帶兩側(cè)，并裝有摩擦拉伸輥。開始包裝時(shí)，先將兩卷薄膜的端部熱封于貨物上，當(dāng)貨物向前移動(dòng)時(shí)，將薄膜包在其上，同時(shí)將薄膜拉伸，到達(dá)一定位置后，用封合器將薄膜收攏切斷，并將端部粘于貨物背后。

回轉(zhuǎn)式和移動(dòng)式拉伸包裝設(shè)備都有自動(dòng)與半自動(dòng)兩種類型。半自動(dòng)設(shè)備中，開始時(shí)粘結(jié)薄膜，結(jié)束時(shí)切斷薄膜，均由手工操作。