Análisis de las causas de la delaminación en bolsas de retorta

La delaminación en las bolsas de retorta se manifiesta por daños en la interfaz de tres capas clave: la película interna/adhesivo, el adhesivo/tinta y la tinta/película externa. También puede ocurrir como una falla de cohesión dentro de la capa adhesiva o de la capa de tinta. Cuando la delaminación es leve, se presenta como una separación similar a una franja en las áreas de tensión del envase, o la bolsa puede pelarse o rasgarse fácilmente con la mano. En casos más graves, la delaminación puede provocar una separación a gran escala después del proceso de retorta. Las principales causas de los fenómenos mencionados son las siguientes:

1. La tinta o el adhesivo no tienen suficiente resistencia a la humedad y al calor, lo que debilita la unión.

La tinta o el adhesivo utilizado en las bolsas de retorta, ya sean sistemas de dos o un solo componente, generalmente se fabrican con resina de poliuretano , que determina principalmente la resistencia a la humedad y al calor de la tinta o los adhesivos. Específicamente, debido a la presencia de grupos éster y uretano en la resina de poliuretano, que tienen una fuerte polaridad, el material es propenso a la hidrólisis en condiciones de humedad y alta temperatura. Además, los enlaces de hidrógeno formados entre la resina de poliuretano y la superficie del sustrato se rompen fácilmente en tales condiciones, lo que lleva a una disminución en la fuerza de adhesión y, en casos severos, a la separación de la capa adhesiva. Los fabricantes de tintas o adhesivos pueden mejorar técnicamente la fuerza de adhesión de las tintas de retorta después del procesamiento a alta temperatura modificando la estructura química de la resina de poliuretano y utilizando aditivos.

2. Hay problemas con la aplicación de la tinta o el adhesivo.

① La cantidad de endurecedor no cumple con los requisitos. No debe ser ni muy poca ni demasiada. Si la cantidad es demasiado baja, la reticulación entre el endurecedor y la resina será insuficiente, lo que provocará una disminución de la fuerza adhesiva, la resistencia al calor y la resistencia a la hidrólisis de la capa adhesiva. Si la cantidad es demasiado alta, puede producirse una reticulación excesiva, lo que puede afectar la cristalización y la separación de microfases entre polímeros, lo que podría dañar la fuerza cohesiva de la capa adhesiva. Esto puede aumentar la tensión interna, provocar una contracción excesiva de la capa de tinta y provocar delaminación .

② La proporción de endurecedor es solo un factor que afecta la proporción real del adhesivo. En la práctica, el endurecedor puede ser absorbido por la humedad, los alcoholes y otras sustancias presentes en el éster etílico, lo que provoca variaciones en la proporción de reacción real. Además, el tiempo de almacenamiento del adhesivo y la capacidad de secado insuficiente del equipo también pueden afectar la densidad de reticulación real del adhesivo.

③ Si el tiempo de envejecimiento es insuficiente, se producirá una reticulación incompleta, lo que reduce la resistencia al calor y la resistencia a la hidrólisis de la capa de tinta.

④ Si la tinta o el adhesivo no tienen suficiente actividad, o si se mezclan demasiados residuos caducados o ineficaces, el número de grupos disponibles para unirse al sustrato se reducirá antes de imprimir o laminar, lo que resulta en una adhesión débil.

1. Incompatibilidad entre la tinta, el adhesivo y la película.

Según la teoría de la adhesión, cuando la tensión superficial del adhesivo coincide con la del sustrato y sus polaridades son similares, la tensión interfacial se minimiza, lo que resulta en una máxima fuerza de adhesión. Por lo tanto, las condiciones superficiales de la tinta o el adhesivo después del curado y la superficie de la película pueden variar según los productos de los diferentes fabricantes. Cuando los grupos superficiales de diversos materiales no pueden atraerse eficazmente para formar fuerzas intermoleculares o unirse químicamente para crear enlaces químicos, la adhesión puede ocurrir a bajas temperaturas debido a interacciones débiles. Sin embargo, a altas temperaturas, estas débiles fuerzas adhesivas pueden verse alteradas, provocando delaminación.

2. Problemas con la película

Este problema se manifiesta principalmente en dos aspectos: primero, el tratamiento de la película no cumple con los requisitos, o la película no ha recibido ningún tratamiento, lo que resulta en una resistencia al pelado y al sellado térmico insuficientes después de la esterilización. segundo, ciertos aditivos de la película pueden migrar a la superficie a altas temperaturas, lo que podría debilitar la adhesión. Estos aditivos pueden incluir agentes de apertura, agentes antiestáticos, lubricantes y otras sustancias añadidas a las películas de plástico.

Si se produce delaminación en las bolsas de retorta después de la esterilización, el primer paso es identificar la interfaz donde se produce y determinar qué dos materiales están involucrados. También es crucial verificar si el proceso de producción cumplió con los estándares requeridos. Además, intercambiar materiales para realizar experimentos de comparación puede ayudar a identificar la verdadera causa de la delaminación.

3. Problemas con el proceso de retorta

①Al utilizar bolsas termosellables, las empresas alimentarias deben controlar estrictamente la temperatura dentro del rango especificado por el fabricante. Incluso unos pocos grados por encima de este rango pueden ser críticos, ya que los materiales utilizados para fabricar las bolsas termosellables suelen estar ya en sus límites máximos tolerables. Es fundamental garantizar el rendimiento de la bolsa termosellable con estos grados adicionales.

②Afectados por el contenido envasado, las propiedades físicas y químicas del contenido dentro del envase, junto con cualquier cambio químico o nuevas sustancias que puedan formarse a altas temperaturas, pueden penetrar las capas de la bolsa de retorta, lo que lleva a una disminución de su rendimiento, como causar delaminación.

③ El impacto del nivel de vacío. Incluso el nivel de vacío dentro de la bolsa de retorta puede generar diferencias de tensión entre las capas de la bolsa, lo que provoca la delaminación entre las capas de la película, con una adhesión más débil.

④Contrapresión durante la esterilización. A altas temperaturas, la resistencia del termosellado de la bolsa es mucho menor que a temperatura ambiente. En este punto, la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la bolsa de retorta puede causar una expansión excesiva, similar a la de un globo, lo que podría provocar una ruptura o fuga.