隨著自動包裝機械的發(fā)展,軟包裝材料的熱封性能再度成為備受關(guān)注的關(guān)鍵指標(biāo)之一。與以往不同的是關(guān)注的焦點不再是材料的zui終熱封強度(Ultimate Strength,熱封處*冷卻后的強度)而是材料的熱粘性(Hot Tack,熱封處未冷卻時的強度)。
1、自動包裝生產(chǎn)與材料的熱粘性
熱封制袋普遍應(yīng)用在日化產(chǎn)品包裝、食品藥品包裝等領(lǐng)域,目前使用較廣的是集薄膜成型制袋、內(nèi)容物充填、包裝袋封口于一體的制袋-充填-封合(Form-Fill-Seal)包裝機。尤其是近二十年來,由于包裝材料的發(fā)展和市場對軟包裝小袋需求量的日益增大,制袋-充填-封合包裝機(Form-Fill-Seal Machine)的發(fā)展很快,如現(xiàn)在廣泛使用的用于牛奶袋裝的生產(chǎn)線,以及咖啡粉等固體飲料的袋裝生產(chǎn)線等。
在這些包裝生產(chǎn)線上,產(chǎn)品充填的方式基本上都是產(chǎn)品從一定高度落入包裝袋中,這樣就會對包裝袋底部有強烈沖擊。如果在充填過程中包裝袋底部無法承受由于內(nèi)容物充填所引起的破裂力作用,就會出現(xiàn)底部開裂的情況,從而出現(xiàn)破袋。由于在包裝生產(chǎn)線上熱封制袋與內(nèi)容物填充兩步操作的間隔時間很短,而在這么短的時間間隔內(nèi)要使包裝袋的熱封部分*冷卻是不可能的,因此在這種生產(chǎn)線上破袋率幾乎*取決于袋底部熱封部分在充填時的熱封強度。為了有效控制生產(chǎn)線的破袋率,我們更關(guān)注材料熱封后在熱封層(密封劑)尚未*冷卻時的熱封強度,這就是我們通常所說的材料的熱粘性(Hot Tack)。
2、熱粘性與熱封性
材料的熱封性能(Heatsealability)包括在熱封部分仍然比較熱(尚未冷卻到環(huán)境溫度)時檢測它的熱封強度(Hot Tack)以及熱封部分冷卻穩(wěn)定后的熱封強度(Ultimate Strength)兩方面。以往我們通常關(guān)注熱封部分*冷卻后的熱封強度(Ultimate Strength),它的檢測可以通過熱封試驗儀、熱封梯度儀配合拉力機或剝離機來實現(xiàn)?,F(xiàn)在隨著材料熱粘性(Hot Tack)指標(biāo)重要程度的提升,于材料熱粘性檢測的設(shè)備——熱粘性測試儀(Hot Tack Tester)逐漸出現(xiàn)在包裝材料檢測市場上。(下圖為Labthink蘭光推出的HTT-L1熱粘拉力試驗儀)
那么,對于一種材料它的熱封強度與熱粘性能究竟能相差多大呢?筆者對于3種常見材料進(jìn)行了簡單的試驗,對比數(shù)據(jù)如下:
表1. 數(shù)據(jù)對比
材料 | 厚度 μm | 熱粘性(Hot Tack) | 熱封強度(Ultimate Strength) kN/m | 熱封溫度 ℃ |
A | 45 | 0.08 | 0.67 | 130 |
B | 71 | 0.65 | 1.87 | 130 |
C | 69 | 0.09 | 0.47 | 130 |
檢測材料熱封強度時使用的是Labthink HST-H2熱封試驗儀以及XLW(L) PC型智能電子拉力試驗機,檢測材料熱粘性時使用的是Labthink蘭光推出的HTT-L1 熱封拉力試驗儀,熱封溫度均為130℃,且熱封壓力、熱封時間相同。由表1數(shù)據(jù)可知,當(dāng)材料的熱封處未*冷卻時材料的熱封強度——熱粘性(Hot Tack),要比*冷卻后的熱封強度(Ultimate Strength)低的多。材料的熱粘性和熱封強度之間是滿足一定規(guī)律的,可以參見2005年10月24日蘭光實驗室論壇文章《熱封技術(shù)及主要檢測指標(biāo)》。
3、總結(jié)
對于一些產(chǎn)品,充填包裝已經(jīng)成為產(chǎn)品的制造步驟之一,所以產(chǎn)品制造商總是竭盡全力地爭取縮短包裝設(shè)備的包裝時間,以得到理想的生產(chǎn)效率。經(jīng)過一段時間的探索,將包裝過程中的熱封程序*化作為縮短包裝循環(huán)時間的一種有效途徑已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)可,而通過熱粘性測試可以幫助操作人員選擇熱封程序的*化參數(shù)。
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