液體食品軟塑包裝熱粘性能的測(cè)試方法

摘要：良好的熱粘性能是保證軟塑包裝在灌裝過(guò)程中不發(fā)生破袋的重要保障，且影響成品包裝的密封性及封口的耐沖擊性。本文以檢測(cè)某液體食品包裝用塑料復(fù)合膜的熱粘性能為例，介紹了一種熱粘性能測(cè)試的新方法，并通過(guò)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)設(shè)備i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗(yàn)儀的參數(shù)及適用范圍等內(nèi)容的介紹，為企業(yè)監(jiān)控包裝的熱粘性能提供參考。

關(guān)鍵詞：熱粘性能、軟塑包裝、液體食品、熱封與熱粘性能測(cè)試儀、熱封參數(shù)、灌裝、破袋

1、意義

軟塑包裝的液體食品常采用熱封制袋與灌裝同時(shí)進(jìn)行的工藝對(duì)產(chǎn)品包裝，即在包裝的熱封邊未*冷卻時(shí)，液體食品已充填到包裝中，并對(duì)熱封邊產(chǎn)生一定的沖擊作用。而熱封邊未*冷卻時(shí)，兩熱封層的粘結(jié)并不十分牢度，即熱粘強(qiáng)度較低，若熱粘強(qiáng)度難以承受灌裝產(chǎn)品對(duì)熱封邊產(chǎn)生的沖擊作用，軟塑包裝的熱封邊即會(huì)被破壞，甚至發(fā)生破袋，即使在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)生破袋，受損傷的熱封邊也會(huì)削弱成品包裝的密封性能及熱封邊的抗沖擊性能，在成品包裝的存儲(chǔ)及流通過(guò)程中，很可能會(huì)在熱封邊處發(fā)生緩慢漏氣或者受外力擠壓而破袋的問(wèn)題。軟塑包裝熱粘強(qiáng)度的高低與熱封層材料及設(shè)置的熱封參數(shù)有關(guān)，故而應(yīng)通過(guò)選用合適的熱封材料、設(shè)置適當(dāng)?shù)臒岱鈪?shù)使軟塑包裝的熱粘強(qiáng)度能夠滿足使用要求。

圖1 常見(jiàn)軟塑包裝的液體食品

2、試驗(yàn)樣品

本文采用某品牌液體食品包裝用塑料復(fù)合膜作為試驗(yàn)樣品。

3、試驗(yàn)依據(jù)

目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)軟塑包裝熱粘性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布，本次試驗(yàn)依據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM F1921進(jìn)行。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)采用由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗(yàn)儀作為試驗(yàn)設(shè)備。

圖2  i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗(yàn)儀

4.1 試驗(yàn)原理

通過(guò)設(shè)置一系列的熱封參數(shù)，測(cè)試不同熱封參數(shù)下試樣的熱粘強(qiáng)度，得到試樣的*的熱封參數(shù)。對(duì)于熱粘強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，應(yīng)確保試樣在熱封處尚未冷卻時(shí)完成對(duì)熱封邊強(qiáng)度的測(cè)試，本設(shè)備集熱封過(guò)程及強(qiáng)度測(cè)試于一體，熱封結(jié)束后即可進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。試驗(yàn)時(shí)試樣兩端裝夾在設(shè)備的左、右?jiàn)A具上，拉動(dòng)試樣使之處于兩熱封頭之間，熱封后，試樣在左右?jiàn)A具的拖動(dòng)下分離，熱封處分離時(shí)產(chǎn)生的力值被右?jiàn)A具上配置的力值傳感器探測(cè)到，從而得到試樣的熱粘強(qiáng)度值。

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0.05MPa ~ 0.7MPa；熱封時(shí)間設(shè)置范圍均為≤99.9s；強(qiáng)度測(cè)試的負(fù)荷范圍為0 ~ 50N，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200mm/min、250mm/min、300mm/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) 沿待測(cè)樣品的縱向裁取寬度為15 mm，長(zhǎng)度至少為25 mm的試樣。

(2) 設(shè)置熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間，選擇熱粘性能及試驗(yàn)方法選項(xiàng)。

(3) 當(dāng)達(dá)到設(shè)定的熱封溫度后，將試樣裝夾在設(shè)備的左右?jiàn)A具上，拉動(dòng)手柄，將試樣置于兩熱封頭之間，踩腳踏開(kāi)關(guān)，試樣被熱封，同時(shí)松開(kāi)手柄。

(4) 達(dá)到設(shè)定的熱封時(shí)間后，熱封結(jié)束，按照選定的試驗(yàn)方法，左右?jiàn)A具自動(dòng)拖動(dòng)試樣分離，實(shí)現(xiàn)熱粘強(qiáng)度的測(cè)試。

(5) 設(shè)備自動(dòng)顯示測(cè)試結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)選擇方法B，共裁取15條試樣，固定熱封壓力0.2MPa及熱封時(shí)間1s，設(shè)置105℃、110℃、115℃、120℃、125℃五個(gè)不同的溫度，每個(gè)溫度下測(cè)試3條試樣的熱粘強(qiáng)度。所測(cè)試樣品在105℃時(shí)的熱粘強(qiáng)度為0.16N/15mm，110℃時(shí)的熱粘強(qiáng)度為1.51N/15mm，115℃時(shí)的熱粘強(qiáng)度為2.58N/15mm，120℃時(shí)的熱粘強(qiáng)度為1.38N/15mm。125℃時(shí)的熱粘強(qiáng)度為0.79N/15mm，且120℃時(shí)樣品已經(jīng)出現(xiàn)皺縮現(xiàn)象，故樣品的熱封溫度應(yīng)控制在115℃~120℃之間，以保證包裝外觀良好及較高的熱粘強(qiáng)度。

7、結(jié)論

合理的熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間等參數(shù)是確保軟塑包裝具有較高熱粘強(qiáng)度的必要條件，本文利用Labthink蘭光i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗(yàn)儀確認(rèn)了所檢測(cè)液體食品包裝用塑料復(fù)合膜樣品適宜的熱封溫度范圍，還可利用該設(shè)備確認(rèn)出合理的熱封壓力及熱封時(shí)間，從而用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。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)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，始終致力于為客戶提供、及高性價(jià)比的試驗(yàn)設(shè)備，目前已有客戶來(lái)自世界各地的食品企業(yè)、化工企業(yè)、醫(yī)藥企業(yè)、汽車企業(yè)、包裝企業(yè)、第三方檢測(cè)結(jié)構(gòu)、科研院校等眾多領(lǐng)域與行業(yè)。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)交流與合作！