摘要：醬油類液體產(chǎn)品通常采用制袋-灌裝的工藝流程，這種包裝工藝對灌裝前熱封邊自身熱粘強度要求較高。本文通過Labthink蘭光HTT-L1熱粘拉力試驗儀對某醬油包裝用軟塑包裝熱粘性能的檢測，介紹測試軟塑包裝熱粘性能的檢測方法和相關(guān)試驗設(shè)備，從而為企業(yè)如何設(shè)定適宜的熱封參數(shù)，以提高包裝袋的熱粘強度提供參考。
關(guān)鍵詞：軟塑包裝、熱粘強度、熱粘拉力試驗儀、醬油、熱封參數(shù)、熱粘性能
1、意義
熱粘強度是指軟塑包裝熱封后熱封邊尚未冷卻時的密封強度。采用軟塑包裝形式的牛奶、醬油、醬、奶粉、咖啡等液體、醬狀或粉末狀產(chǎn)品已越來越多的采用制袋-灌裝-熱封形式的包裝工藝，這種包裝工藝是在熱封制袋后間隔較短的時間即向成型的包裝袋內(nèi)灌裝產(chǎn)品，從而對熱封邊產(chǎn)生較強的沖擊力。隨著生產(chǎn)效率的提高，熱封制袋與灌裝產(chǎn)品兩道工序的間隔時間逐漸縮短，甚至同時進行，故灌裝產(chǎn)品時，熱封形成的封邊尚未冷卻，若包裝袋的熱粘強度較差，則會在產(chǎn)品的沖擊作用下，發(fā)生破袋或因熱封邊受到破壞而發(fā)生漏氣，因此設(shè)置合適的熱封參數(shù)，提高軟塑包裝袋的熱粘強度是降低生產(chǎn)現(xiàn)場的破袋率或減少存儲過程漏氣現(xiàn)象的重要舉措。
圖1 各種軟塑包裝卷膜
2、現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)有關(guān)軟塑包裝熱粘強度的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)尚未實施，本文的試驗過程是依據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM F1921進行。
3、檢測樣品
本文以某品牌醬油包裝用黑白膜為例，介紹熱粘性能的檢測方法。
4、試驗設(shè)備
熱封邊的密封強度隨冷卻時間的增加而發(fā)生較大變化，因此，熱粘強度的測試結(jié)果與熱封結(jié)束到開始測試熱粘強度之間的冷卻時間間隔有很大關(guān)系，一般的檢測設(shè)備很難對這段時間進行控制。故本文采用了熱粘強度檢測設(shè)備HTT-L1熱粘拉力試驗機對樣品的熱粘性能進行測試。
圖2 HTT-L1熱粘拉力試驗機
4.1 試驗原理
同種軟塑包裝其熱粘強度的高低與熱封參數(shù)的設(shè)置值有直接關(guān)系，本文通過設(shè)置一系列的熱封參數(shù)，測試試樣在各熱封參數(shù)條件下的熱粘強度，并經(jīng)過對熱粘強度及樣品破壞狀態(tài)的綜合對比分析，確定達到*熱粘強度所對應(yīng)的適宜的熱封參數(shù)設(shè)置范圍。
4.2 適用范圍
(1) 本設(shè)備適用于塑料薄膜、薄片、復(fù)合膜等材料熱粘性能的測試，如方便面袋、奶粉帶、液態(tài)袋奶、洗衣粉袋、感冒沖劑袋等食品、藥品、日化用品外包裝袋。
(2) 本設(shè)備還可用于塑料薄膜、薄片、復(fù)合膜的熱封性能、抗拉強度的測試，及復(fù)合膜、不干膠、膠粘帶、膠粘復(fù)合品、復(fù)合紙等材料剝離強度的測試。
(3) 本設(shè)備可滿足ASTM F1921、ASTM F2029、QB/T 2358、YBB00122003等多項國家和標(biāo)準(zhǔn)。
4.3設(shè)備參數(shù)
- 熱封溫度的控制范圍為室溫 ~ 250℃，控溫精度為±0.2℃；熱封時間的控制范圍為0.1 ~ 999.9 s；熱封壓力的控制范圍為0.05MPa ~ 0.7MPa。
- 設(shè)備的負荷范圍為0 ~ 200N，也可根據(jù)實際的測試需要選擇性配置30 N、50 N、100 N，測試精度為1級，分辨率為0.01 N。
- 夾具的分離速度有100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、300 mm/min、500 mm/min可供選擇。
- 設(shè)備的行程為500 mm。
- 設(shè)備提供了熱粘性、熱封、剝離、抗拉四種試驗功能，滿足用戶不同的試驗需求。
- 數(shù)字P.I.D控溫技術(shù)不僅可以快速達到設(shè)定溫度，還可以有效的避免溫度波動。
- 手動和腳踏兩種試驗啟動模式以及防燙傷安全設(shè)計，可以有效地保證用戶使用的方便性和安全性。
- 設(shè)備配備自動清零、故障提示、過載保護、行程保護等多種實用功能保證用戶操作安全。
5、試驗過程
(1) 沿試驗樣品的縱向方向隨機裁制寬15 mm，長35 cm的試樣40條。
(2) 設(shè)置熱封時間、熱封壓力、熱封溫度、延遲時間、夾具分離速度等試驗參數(shù)。
(3) 隨機取一條試樣，熱封面向上，夾持在熱粘拉力試驗儀上，進行熱粘強度的測試。另取4條試樣，分別測試其熱粘強度。
(4) 隨后每增加5℃做一組試驗，直至熱粘強度明顯下降或試樣發(fā)生明顯變形。每組試驗平行測試5條試樣，取5條試樣測試結(jié)果的平均值作為對應(yīng)熱封參數(shù)下的熱粘強度。
6、試驗結(jié)果
本次試驗設(shè)置的熱封時間為1 s，熱封壓力為0.35 MPa，延遲時間為100 ms，夾具分離速度為500 mm/min，分別測試了7個不同的熱封溫度下試樣的熱粘強度。試驗結(jié)果見表1。
表1 熱粘強度測試結(jié)果
熱封溫度(℃) | 130 | 135 | 140 | 145 | 150 | 155 | 160 |
熱粘強度(N/15mm) | 1.43 | 1.71 | 2.31 | 3.44 | 3.23 | 3.18 | 3.27 |
160℃時試樣表面出現(xiàn)了輕微皺縮，且在熱封根部發(fā)生破壞，故本文測試樣品的*熱封溫度為145 ~ 155℃。
7、結(jié)論
熱粘性能是驗證軟塑包裝熱封剛結(jié)束且熱封邊還未冷卻時的抗沖擊破壞能力，是軟塑包裝重要的性能指標(biāo)。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計的HTT-L1熱粘拉力試驗機是一款可準(zhǔn)確測試軟塑包裝熱粘性能的檢測設(shè)備，利用本設(shè)備可為生產(chǎn)現(xiàn)場包裝設(shè)備熱封參數(shù)的設(shè)置提供參考。除了熱粘性能測試儀外，Labthink蘭光還可為您提供阻隔性能檢測設(shè)備、密封性能檢測設(shè)備、衛(wèi)生性能檢測設(shè)備、抗沖擊性能檢測設(shè)備、摩擦系數(shù)檢測設(shè)備、熱封性能檢測設(shè)備等涉及軟塑包裝性能的檢測設(shè)備，設(shè)備的詳細信息您可登陸濟南蘭光公司查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！濟南蘭光機電技術(shù)有限公司愿借此與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術(shù)交流與合作。
