[摘要] 本文介紹了塑料包裝薄膜熱封性的測(cè)試方法和過(guò)程,并就溫度對(duì)熱封強(qiáng)度的影響進(jìn)行試驗(yàn)分析,對(duì)如何獲取最佳熱封強(qiáng)度的溫度,提供了數(shù)學(xué)解決方案。 [關(guān)鍵詞] 包裝材料 測(cè)試 溫度 熱封強(qiáng)度 一. 概述 塑料包裝材料以及復(fù)合包裝材料是目前應(yīng)用最廣泛的包裝材料。塑料包裝材料常因內(nèi)容物不同而被要求具有阻氣、防潮、保香、防止油脂滲透等多種功能;作為塑料包裝材料通常還要求具有熱封性。包裝材料的熱封性能是包裝加工工藝性能的重要指標(biāo),是影響包裝材料加工工藝重要的因素之一。然而單一品種的塑料包裝材料常常無(wú)法滿(mǎn)足這一要求,如PET制成的未定向透明薄膜、收縮膜,結(jié)晶型定向拉伸膜等,雖具有良好的強(qiáng)度、透明性、耐油性和保香性。但它的熱封性差,必須與其他薄膜(熱封層)復(fù)合使用,因此復(fù)合塑料包裝材料在包裝領(lǐng)域被廣泛使用,特別是在薄膜制品方面。選用不同的熱封包裝材料可以滿(mǎn)足不同的使用要求。由于包裝材料熱封性能直接關(guān)系到薄膜制品——包裝袋的密封性能,影響到包裝物的貯存、運(yùn)輸?shù)陌踩pB(yǎng)問(wèn)題,因此如何確定包裝材料選用適合的熱封系數(shù),保證包裝材料的熱封強(qiáng)度對(duì)于提高產(chǎn)品的包裝附加值都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 二. 熱封性測(cè)定 1.熱封性能的決定因素 復(fù)合包裝材料的熱封性在以往,對(duì)包裝材料的熱封加工一直處于憑經(jīng)驗(yàn)、無(wú)理論數(shù)據(jù)指導(dǎo)的狀態(tài),因此也不可避免地造成了大量原材料和時(shí)間的浪費(fèi)。因此為生產(chǎn)過(guò)程提供合適的熱封參數(shù)、獲取最佳的熱封效果對(duì)企業(yè)有至關(guān)重要的作用。復(fù)合包裝材料分為基層和熱封層。包裝材料熱封層的熱封性能主要由熱封溫度、熱封壓力以及熱封時(shí)間來(lái)決定, 因此處理好熱封的溫度、壓力以及時(shí)間就可以保證包裝材料的熱封效果。 2. 測(cè)試原理及過(guò)程 (1)儀器及測(cè)試原理 儀器為H1型熱封儀。它采用熱壓封口法對(duì)塑料薄膜和復(fù)合軟包裝材料的熱封溫度、熱封壓力和熱封時(shí)間等熱封性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,以獲得精確的熱封性能指標(biāo)。其工作原理是調(diào)節(jié)減壓閥使氣缸達(dá)到預(yù)期的熱封壓力,由片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)時(shí)、控制電磁閥的換向,從而達(dá)到熱封頭上下移動(dòng)的目的,使包裝材料在一定的熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間下熱封合,通過(guò)改變熱封溫度、熱封壓力以及熱封時(shí)間,即可找到合適的熱封工藝參數(shù)范圍和最佳的熱封工藝參數(shù)。 (2 )測(cè)試過(guò)程 ① 打開(kāi)系統(tǒng)氣源; ② 系統(tǒng)上電; ③ 設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)(包括熱封時(shí)間、熱封壓力和溫度的設(shè)置): ④ 放置試樣; ⑤ 按“試驗(yàn)”鍵試驗(yàn): 3. 測(cè)試結(jié)果及分析 我們對(duì)溫州某企業(yè)生產(chǎn)的一種包裝膜OPP/CPP進(jìn)行了熱試驗(yàn)分析。在保證熱封壓力和時(shí)間一定的情況下, 我們以溫度為變化量對(duì)其包裝膜的熱封效果進(jìn)行了三次對(duì)比試驗(yàn)分析, 其結(jié)果我們得出其薄膜的熱封強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng),但是熱封強(qiáng)度的增加速度在放緩,結(jié)合已往的經(jīng)驗(yàn),可以肯定熱封強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的上升而慢慢趨向于一個(gè)最佳值,然后又開(kāi)始慢慢減小。另外過(guò)高的溫度,也會(huì)使薄膜有被熔化掉的危險(xiǎn)。那么當(dāng)溫度達(dá)到多少時(shí),其熱封效果最好呢?我們以坐標(biāo)曲線(xiàn)來(lái)看熱封強(qiáng)度系數(shù)Q與熱封溫度T之間的關(guān)系。 我們可以看出,其圖形類(lèi)似于我們的二次曲線(xiàn)的一部份。如此我們可以建立熱封的數(shù)學(xué)模型,其橫坐標(biāo)x代表試驗(yàn)時(shí)的熱封溫度,縱坐標(biāo)代表熱封強(qiáng)度系數(shù),其函數(shù)公式表示由此我們獲得了包裝材料熱封效果最佳的溫度應(yīng)該是157.5℃ 。 三. 分析與結(jié)論 綜上所述, 溫度對(duì)熱封強(qiáng)度有很重要的影響,熱封層中參與熱封的薄膜厚度對(duì)熱封的效果起決定作用: 1. 當(dāng)溫度比較低時(shí),熱封層表面被熔化的參與熱封的薄膜厚度比較薄,導(dǎo)致接觸的強(qiáng)度較低。 2. 當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),熱封器可能會(huì)把熱封層薄膜都熔化或者使熱封層有剝離基層的危險(xiǎn),導(dǎo)致上下薄膜的基層參與熱封, 這也必然導(dǎo)致熱封強(qiáng)度下降。 所以我們?cè)谶M(jìn)行薄膜熱封時(shí),一定要選擇適合的熱封溫度,不能太高也不能太低。另外影響包裝薄膜熱封強(qiáng)度的因素很多,溫度僅僅是其中的影響因素之一。還有像熱封層本身的屬性,熱封時(shí)間,熱封壓力等因素,它有待我們廣大包裝工作者去研究和解決。 來(lái)源:PACK.CN
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