洗衣粉包裝用軟塑包裝材料熱封性能測(cè)試方法

摘要：洗衣粉包裝所用軟塑包裝材料的熱封性能是影響包裝袋是否易出現(xiàn)泄漏、破袋等問(wèn)題的重要因素。本文采用i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能測(cè)試儀對(duì)某品牌洗衣粉包裝袋樣品的熱封性能進(jìn)行測(cè)試，并通過(guò)對(duì)試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍等內(nèi)容的介紹，為企業(yè)調(diào)整熱封參數(shù)使包裝的熱封性能滿足使用要求提供參考。

關(guān)鍵詞：熱封性能、熱封與熱粘性能測(cè)試儀、洗衣粉包裝、塑料復(fù)合膜、熱封參數(shù)

1、意義

洗衣粉大多采用塑料復(fù)合膜進(jìn)行包裝，重量規(guī)格從幾百克到幾千克不等。為了保證洗衣粉成品包裝在運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)不會(huì)發(fā)生破袋，包裝熱封部位的熱封效果是必須關(guān)注的性能之一。影響包裝材料熱封性能的因素較多，可分為包裝材料與熱封工藝兩方面，具體包括熱封材料的種類、厚度、熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間等。常見的熱封材料有LDPE、LLDPE、CPP、EVA等，不同材料的熱封性能及適用范圍并不相同，LDPE、LLDPE材料的耐低溫性好，耐夾雜物性好，適合用于包裝冷凍類、粉末類、液體類產(chǎn)品；CPP材料的耐高溫性好，適合用于包裝高溫殺菌類產(chǎn)品。其次，包裝材料的厚度增加會(huì)提高兩層材料間的結(jié)合牢度，增強(qiáng)熱封強(qiáng)度。另外，適宜的熱封溫度、壓力、時(shí)間等參數(shù)是保證熱封強(qiáng)度滿足使用要求的必要條件，而熱封溫度低、熱封壓力小、熱封時(shí)間短等情況則會(huì)導(dǎo)致包裝熱封不牢，出現(xiàn)泄漏、破袋等問(wèn)題，相反熱封溫度過(guò)高或熱封壓力過(guò)大或熱封時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)引起包裝熱封過(guò)度，熱封部位發(fā)生皺縮、卷曲，當(dāng)包裝袋跌落、被擠壓時(shí)易在熱封部位的根部發(fā)生破袋。因此，通過(guò)選擇適宜的包裝材料、調(diào)整熱封工藝，可提高洗衣粉熱封部位的密封效果，可增強(qiáng)熱封部位的抗沖擊性能，有效預(yù)防洗衣粉包裝破袋。

本文通過(guò)對(duì)不同熱封溫度下試樣熱封強(qiáng)度的檢測(cè)，確定出試樣適宜的熱封溫度范圍。

圖1 洗衣粉包裝袋

2、試驗(yàn)依據(jù)

本次試驗(yàn)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM F2029-2016《Standard Practices for Making Laboratory Heat Seals for Determination of Heat Sealability of Flexible Barrier Materials as Measured by Seal Strength》。

3、試驗(yàn)樣品

本文所采用的試驗(yàn)樣品為某品牌洗衣粉包裝用塑料復(fù)合膜。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)采用i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能測(cè)試儀對(duì)樣品進(jìn)行熱封及測(cè)試，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗(yàn)儀

4.1 試驗(yàn)原理

固定熱封壓力與熱封時(shí)間，設(shè)置一系列熱封溫度，將試樣分別在所設(shè)置的溫度下進(jìn)行熱封，取一定寬度熱封好的試樣，將試樣的兩側(cè)的自由端分別裝夾在設(shè)備的左、右夾具上，通過(guò)右夾具的拖動(dòng)，破壞試樣的熱封部位，設(shè)備內(nèi)部配置的傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并顯示破壞試樣熱封部位的力值，得到試樣的熱封強(qiáng)度。對(duì)比不同熱封溫度下試樣的熱封強(qiáng)度及試驗(yàn)現(xiàn)象，確定適宜的熱封溫度。同理，通過(guò)固定其余兩種熱封參數(shù)，還可分別獲得適宜的熱封壓力與熱封時(shí)間范圍。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料的熱封性能、熱粘性能及熱封強(qiáng)度的測(cè)試。

(2) 本設(shè)備滿足ASTM F1921、ASTM F2029、ASTMF88、QB/T2358(ZBY 28004)、YBB 00122003等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 設(shè)備參數(shù)

熱封性能及熱粘性能的控制范圍均為室溫~250℃，控溫分辨率均為±0.1℃；熱封性能的控溫精度為±2℃，熱粘性能的控溫精度為±1℃；熱封壓力的控制范圍均為0.05 MPa ~ 0.7 MPa；熱封時(shí)間設(shè)置范圍均為≤99.9 s；強(qiáng)度測(cè)試的負(fù)荷范圍為0 ~ 50 N，精度為1級(jí)，分辨率為0.1N；熱封強(qiáng)度測(cè)試的試驗(yàn)速度為200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min；上、下熱封頭可獨(dú)立控溫；手動(dòng)及腳踏兩種試驗(yàn)啟動(dòng)模式以及防燙傷設(shè)計(jì)，保證用戶使用方便與安全。

5、試驗(yàn)過(guò)程

(1) 從樣品表面裁取寬15.0 mm，長(zhǎng)15 cm的試樣60條，每10條試樣為1組。

(2) 設(shè)置熱封壓力為0.35 MPa，熱封時(shí)間為1 s，上、下熱封頭的溫度均為120℃。達(dá)到設(shè)定溫度后，取2條試樣，使其熱封面相對(duì)，放入兩熱封頭之間，踩動(dòng)腳踏開關(guān)，試樣被熱封。依次將該組其余8條試樣兩兩熱封。然后分別將熱封溫度設(shè)置為130℃、135℃、140℃、145℃、155℃，每個(gè)溫度下熱封一組試樣。

(3) 設(shè)置試樣寬度、試驗(yàn)速度、試樣名稱等參數(shù)信息，取熱封好的試樣一條，將其兩端分別裝夾在設(shè)備的左、右夾具上，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，夾具開始轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)試樣熱封部位分離，設(shè)備顯示實(shí)時(shí)的力值，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示所測(cè)試試樣的熱封強(qiáng)度。重復(fù)裝夾試樣-點(diǎn)擊試驗(yàn)步驟，直至所有試樣均測(cè)試完成。

6、試驗(yàn)結(jié)果

120℃時(shí)，5條熱封后試樣的熱封強(qiáng)度的平均值為6.31 N/15mm，熱封部位均呈現(xiàn)平整狀態(tài)；130℃時(shí)，5條熱封后試樣的熱封強(qiáng)度的平均值為39.63 N/15mm，熱封部位均呈現(xiàn)平整狀態(tài)；135℃時(shí)，5條熱封后試樣的熱封強(qiáng)度的平均值為41.08 N/15mm，熱封部位均呈現(xiàn)平整狀態(tài)；140℃時(shí)，5條熱封后試樣的熱封強(qiáng)度的平均值為39.167 N/15mm，熱封部位均呈現(xiàn)平整狀態(tài)；145℃時(shí)，5條熱封后試樣的熱封強(qiáng)度的平均值為40.97 N/15mm，熱封部位略有彎曲；155℃時(shí)，5條熱封后試樣的熱封強(qiáng)度的平均值為38.73 N/15mm，熱封部位皺縮。

7、結(jié)論

綜合分析試樣的熱封強(qiáng)度及熱封部位的狀態(tài)，本次所檢測(cè)樣品的適宜熱封溫度范圍為130℃ ~ 145℃。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備易于操作，熱封與測(cè)試過(guò)程可在一臺(tái)設(shè)備上完成，測(cè)試結(jié)果的精度高，準(zhǔn)確性好，可以快速有效的確定出軟塑包裝材料適宜的熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間等參數(shù)，能夠很好的用于指導(dǎo)洗衣粉包裝材料的制袋過(guò)程。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備可用于測(cè)試日化用品包裝材料對(duì)氧氣、水蒸氣的阻隔性能及拉伸性能、摩擦系數(shù)、密封性能、開啟性能、抗穿刺力、抗沖擊性能等多項(xiàng)指標(biāo)。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。