【慧聰食品加工及包裝網】密封CO2鐳射技術在不斷發展，性能在提高，可信度在增加，體積在減小,雷射器總成本在下降。本刊最近發表的幾篇文章，解釋了作為堅固和可靠工具的密封CO2雷射器，為什麼在工業中用得如此廣泛。最新的應用之一是軟包裝，即將紙、塑膠薄膜和其他網狀材料折疊成預先設定的包裝形狀。本文描述：CO2鐳射技術的最近進展是如何促進食品鐳射軟包裝市場快速增長的。
鐳射軟包裝技術
用於加工食品和飲料的軟包裝可以採用多種格式和形狀,包括封套、袋裝,特別是能重新封口的包裝發展很快。這些包裝大都採用薄膜材料，如聚酯（PE）、鋁箔和聚丙烯（PP）-通常為雙軸導向的聚丙烯（BOPP）。通常，還要將這些材料組合起來，形成二層或多層的複合結構。最普通的薄膜合成材料是碾壓在一起的雙層PP和PE，其中PE為阻隔層，與食品直接接觸,有圖形的PP層在外面，是印刷層。總膜厚約在100微米量級，即使是能立起來的袋狀包裝也是如此。在包裝過程中，繞在捲筒上的薄膜，由於捲筒快速轉動而不斷向前運動，這時則用鐳射來切割、修整薄膜，或在薄膜上刻痕和鑽孔。例如，鐳射刻痕可使包裝袋容易打開，鐳射鑽孔可使包裝袋透氣。
同使用機械加工的傳統方法相比，非接觸式鐳射加工的優點是：無工具磨損問題，提高了產品的一致性。此外，靈活性也是非常重要的，因為當今的產品生產，週期很短。包括工具成本在內的機械加工不適合於短期經營，不適合於在不同薄膜類型和包裝格式間來回變化。由於可對鐳射參數進行即時控制，鐳射加工包裝的靈活性可使生產者得到一致的刻痕結果，即使在薄膜厚度發生變化時，也是一樣。
很明顯，在產量大/利潤低的業務領域，如薄膜包裝,鐳射的可信度和總成本都是業主考慮的關鍵問題。雷射器的體積小也是非常重要的，因為這樣就可以把它們裝配到包裝設備中。在鐳射輸出功率方面，這些應用通常只需要30到100瓦的功率,因為所要加工的多層結構材料通常都是很薄的。
這些特點使今天的小型CO2雷射器成為折疊軟包裝市場的理想工具。Coherent公司生產的低功率密封鑽石CO2雷射器，可信度很高，每瓦的成本較低,而且體積也很小，典型的尺寸就像鞋盒那樣大（見圖1）。這些折疊式波導雷射器是加工塑膠（聚丙烯和聚酯）薄膜的理想工具，加工速度大於300米/分鐘（1000英尺/分鐘）。除了能為中等功率應用專案提供廉價的解決方案之外，新型雷射器的小尺寸，還使在較寬捲筒（如1.5公尺/60英寸寬的主捲筒）上安排多個雷射器成為可能，從而，為軟包裝提供了前所未有的加工靈活性。而且，這些雷射器無需維修，壽命在10,000到20,000小時之間，完全可以滿足典型的高產量包裝設備的需要。
更高的速度
小型CO2雷射器在其他輸出波長方面的進步，是對食品軟包裝市場產生重大影響的另一個重要因素。原因是：大多數高分子薄膜的紅外吸收譜含有若干個尖峰。因此，鐳射波長的微小變化就可能對吸收係數產生巨大影響，因為在軟包裝中所使用的薄膜都是非常薄的,通常只能吸收很小部分的鐳射功率。因此，通過調整波長來增加薄膜的吸收係數，會大大提高在給定鐳射功率下的加工速度。 |
