高温レトルトポーチの破裂問題を完全解決！
【要点】高温対応レトルトポーチは柔軟な包装における高級製品である。一方、利益は高く、同一仕様の一般ポーチEva compared to 利益は高い. 一方、...</mm:think>【要点】高温対応レトルトポーチは柔軟な包装における高級製品である。一方、利益は高く、同一仕様の一般ポーチ_false? Wait need no false. 利益は同一仕様の一般ポーチの数倍に達する。一方、リスクも高く、変色、剥離強度の低下、ポーチの破裂根廷. 軽微な場合は後工程メーカーが返品し、注文を失う。深刻な場合は、後工程製品の保管中の内容物について、高額の補償を支払わなければならない。
現在、頻発している破裂問題について分析を行っています。
- まず、沸騰するポーチを分析します。所定どおりにポーチに水を入れ、空気を抜いて、ポーチをシールします。
綿密に観察したところ、空気が完全には排出されていないことが判明しました。その100℃までの加熱過程を以下に示します。シールされたガラス球は密閉されたポーチを表しています。加熱中に沸騰するポーチの膨張が正常であることを確認できます。
理由は次のように分析されます。室温で水を充填してポーチをシールした時点では、ポーチの内外の圧力は均衡しています。室温から98℃まで加熱すると、液体である水そのものが膨張し、ポーチ内の空気も膨張し、この際に生成された水蒸気の一部も内部空間の一部を占めるため、膨張が発生します。
この時点において、ポーチ内部の圧力は上昇する。上記の結論を裏付けるため、北京ランドマーク社製のZY-1加圧試験機およびDK-98-1A水浴槽を用いて定性的試験を実施した。加熱中、ポーチ内部の圧力は実際に上昇し、その上昇度は、充填サンプルと残留空気の体積がポーチの最大容積に占める比率、および残留空気量に関連していた。ポーチに対する充填水の比率が高いほど圧力は高くなり、残留空気量が多いほど圧力は高くなった。
高温状態でのシール部における高分子材料のクリープ現象によってポーチが破裂し、圧力に耐えられなくなることが原因です。この強度はホットバースト強度と呼ばれています。コールドバースト強度とホットバースト強度を比較するため、室温と95℃でそれぞれZY-1陽圧試験機を使用し、異なる温度におけるバースト強度を試験しました。
20グループを抜き取り検査した結果、十分に熱シールされたポーチでは、常温時の耐破裂強度は95℃時とは大きく異なり、分析の結果、その原因は加熱による強度の低下でした。これは当社で製造する際に通常遭遇する現象です。
pouchが十分に熱シールされていない場合、常温時の耐破裂強度は非常に小さく、生産上の不良品となります。漏れはないものの、加熱時に破裂しやすくなります。
- レトルトポーチの問題：レトルトポーチが100℃に加熱される前は、その変化はボイルポーチと同じである。
100℃以上に加熱したときのレトルトポーチを調査した。現在、中国にはレトルト工程を観察できる機器が存在せず、ZY-1加圧テスターのセンサーをT-25C逆圧レトルト内部まで伸ばせないため、レトルト内部では100℃を超える加熱時に、ポーチ内部の圧力が常にポーチ外部の圧力より高いと推測するしかない（現時点では、この推測に事実上の裏付けはない。この問題を解決するため、透明な観察窓を備えたレトルトを開発中である）。
- ポーチの破裂を避けることは可能か？
ポーチ内部の圧力が外側より高い場合、ポーチは破裂します。この状況を回避する方法はありますか？沸騰工程から、内部圧力が高くなる一方で周囲圧が変化しない場合に生じる圧力差が、破裂の原因となることが分かりました。環境の変化と同期させていれば、破裂を回避できますか？
TS-25C耐圧レトルトの排気を閉じ、試料を投入した時点から密閉環境を形成し、レトルト処理のために115℃に設定した（安全バルブのため、それ以上に設定することはできなかった）。合計30個のレトルトポーチを試験したところ、破裂は観察されなかった。これは、加熱開始時からポーチに外圧を加え、内圧と外圧を均衡させることに相当すると考えられ、そのため破裂が生じなかった。
- 結論：
(1) 高温レトルトポーチの破裂問題は、実はポーチの熱破裂強度の問題であり、通常は熱シールの損傷によって引き起こされます。
(2) レトルトポーチに事前に外圧を加え、加熱工程全体を通じてこの相対外圧を維持すれば、破裂するはずがありません。ただし、これにはレトルト釜の高い耐圧性が必要です。例えば、135℃では、通常運転時の耐圧性能を2.2kgから3.2kgへ引き上げる必要があります。
この観点から見ると、ポーチの破裂は試験方法だけでなく、製造方法にも関係している。高温滅菌工程の改善は、破裂を低減するうえで極めて意義が大きい。本記事は微かな貢献を提供することを目的としており、さらに食品包装の改善に役立てればと願っている。
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