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塑料軟包裝熱封技術及檢測

發表日期:2017年01月04日     點擊擊數: 1611 次   

熱封工藝

熱封制袋普遍應用在日化產品包裝、食品藥品包裝等領域。由于在產品充填時包裝袋熱封處最容易出現泄漏,而且在 實際使用時包裝袋的損傷大部分也發生在熱封部分,因此 選擇合適的熱封材料以及熱封參數可以降低生產線的廢品率,并可有效提高包裝物整體的阻隔性能。  熱壓封合是用某種方式加熱封口處材料,使其達到粘流狀態后加壓使之粘封,一般用熱壓封口裝置或熱壓封口機完成。熱封頭是熱壓封合的執行機構,根據熱封頭的結構形式及加熱方法的不同,熱壓封口的方法可分為:普通熱壓封合法、熔斷封合、脈沖封合、超聲波封合、高頻熱封、以及感應熱封合幾種。薄膜特性不同,適用的熱封方法也不同,例如超聲波封合和高頻熱封更適用于易熱變形的薄膜,然而最常用的熱封方法還是普通熱壓封合法。普通熱壓封合法又有平板熱封、圓盤熱封、帶式熱封以及滑動夾封合幾種,平板熱封的應用最為普及。

 

熱封參數

材料的熱封性能(Heat seal ability)包括在熱封口仍然比較熱(尚未冷卻到環境溫度)時檢測它的熱封強度(Hot Tack)以及熱封口冷卻穩定后的熱封強度(Ultimate Strength)兩方面,要評價材料的熱封性能需要對材料進行這兩方面的綜合檢測。一般認為包裝材料的熱封性能主要由熱封溫度、熱封壓力以及熱封時間來決定,其中熱封溫度是最關鍵的參數,而熱封強度是判斷材料熱封性能優劣的依據。

 在包裝生產線上由于從熱封制袋到內容物填充兩步操作的間隔時間很短,很多材料在熱封后封口溫度還沒有冷卻到常溫就需要進行充填內容物,熱封部分受到由填充所引起的破裂力作用,如果此時熱封部分的強度無法抵擋破裂力的作用,就會在包裝過程中出現破袋。破袋現象在高速立式成型制袋-充填-封口包裝機上比較突出,當然在熱封處冷卻不徹底的低速包裝機上也存在。

   考察材料熱封部分在熱封后很短的時間內(尚未冷卻)受到外力仍然保持結合在一起的能力是材料的熱粘性(Hot Tack)。技術上認為材料的熱粘性是密封劑材料在熱封溫度范圍內的粘著性能以及密封劑對多層結構其它成分的粘合強度的總和。一般情況下,材料的熱粘性比冷卻后的熱封強度要差的多,材料的熱封強度是單位寬度的熱封材料在熱封層面上被剝離所需要的力,然而實際測試時,試樣往往并不是在熱封層被分開而是在其未封合部位被拉斷,這樣材料的真實熱封強度要比測試結果稍大一些。試樣在熱封強度試驗過程中的開裂模式(Failure Mode)是評定試樣熱封性能的重要信息,需要操作人員仔細觀察試驗結束后材料的狀態。

對試樣開裂模式的正確判定能夠直接影響到對實際生產使用的熱封溫度的選擇。在繪制熱封曲線時通常取溫度間隔為 5 10進行試驗,并需要對每個溫度點的試樣開裂模式進行詳細說明一般情況下,熱封溫度應該選擇在接近熱封層融化溫度的溫度范圍內,這個溫度一般是熱封曲線中迅速上升的剝離部分及平穩部分的轉折點所對應的溫度。如果測試材料需要用于熔合熱封,則應在高于轉折點溫度的范圍內選擇;如果測試材料需要用于能夠剝離的熱封,那應在滿足材料的應用要求的基礎上,在低于轉折點溫度的范圍內選擇合適的熱封溫度并進行試樣熱封強度的檢測。

 

選型論證:(包括所選儀器設備的技術先進程度、質量可靠程度、維修方便程度、配套設備和消耗材料的市場供應情況、性價比,以及生產廠家(經銷商)的信譽等)

熱封是利用外界條件(電加熱、超生波等)是塑料薄膜的封口部位變成粘流狀態,借助刀具壓力使薄膜融合為一體,冷卻后能保持一定強度。    熱封工藝的三大因素熱封溫度、壓力、時間,其中主要是溫度。根據材料的不同和料袋運動狀態需要不同的熱封因素,三者必須協調配合才能獲得好的熱封質量。我們的熱封儀溫度、壓力、時間是集成控制,不是獨立分開的,這樣就提高了控制的精確性。因此在實際大規模生產之前,要進行大量的實驗來確定恰當的熱封參數,在生產中也要定期抽檢,以便監控袋的熱封質量熱封是通過熱封儀來實現的,它的準確性直接影響到熱封強度的實驗結果,所以如何控制影響熱封的三個主要因素:壓力、時間、溫度、就成為熱封儀的首要問題。熱封試驗儀HST-01是這樣實現的:

1壓力:高精度壓力控制元器件,雙缸剛性連接的同步回路設計,提高了出力效率,保證了熱封頭的重合精度。

2時間:熱封時間一般就是幾秒鐘,該設備是采用磁型開關控制,就是當上封頭在慢速下降到磁型開關時,磁行開關會使上封頭全速下壓試樣,同時開始計時,當達到設定時間后上封頭會全速回位。該設備把1秒鐘分成65000份,可以控制到65000分之一,所以時間控制的是非常準確的。其他廠家生產的熱封儀都是在封頭開始動作的同時就計時了,因本身熱封時間就很短(一般在0.1-2秒左右),所以控制的精確與否直接影響到熱封效果。

3溫度:數字PID溫度控制系統;使用比例積分微分,實現更精確更穩定的智能溫控,溫度控制在±1℃,采用鋁制鎧裝的加熱元件,使加熱非常均勻,從而保證封頭表面的溫度一致(即均溫設計)。

并且該設備有如下特點

1.氣缸下位放置并遠離發熱元件,設備重心低,熱封操作穩定;同時也充分保證氣動元件正常工作的環境溫度,與其他廠家不同的是液晶屏操作界面,適時顯示溫度、時間、壓力。

2.使用進口熱風焊布,達到防粘效果。

熱封儀簡單說來是制樣的工具,別的企業是把它當作一件工具來做,但弗洛拉科技把它上升到儀器的高度來生產。凡事要求精益求精,注重細節。因為質量檢測是來不得半點含糊的。象元器件的采購,我們的主要元件采用日本SMC的,其實如果我們肯退而求其次,選擇深圳華能的,我們成本能降低,再如果我們采購更一般的,成本會更省,但我們沒有這么做。再如熱封儀最重要的指標是時間、壓力、溫度。一般企業,時間的控制是使用時間繼電器,而弗洛拉科技則采用單片機控制,將1秒分成65536份。因為在實際的使用中,客戶一般都將熱封時間設定在0.1秒至1秒之間。熱封時間顧名思義即封頭接觸到試樣后的時間。殊不知,封頭到試樣時還有一段距離,必須需要時間。其它廠家產品是在接到試驗的指令后,即開始計時。而弗洛拉科技是當封頭馬上接觸到試樣時才開始計時。雖然這個時間是極其短暫的,有人甚至認為可能忽略不計,但要知道熱封時間不過只有0.1秒而已。這個動作很快,客戶是注意不到的。壓力的控制:同樣的壓力,儀器在接到指令時,如果過渡到材料上,也是有極大區別的。就好比釘釘子,拿著錘子使勁掄上去和用錘子按上去,產品的壓力是絕對不一樣的。相信沒有誰能注意到這些細枝末節的地方,但弗洛拉科技為您全考慮到了,也全部都做到了。


相關產品: 熱封試驗儀  http://www.cehcsb.tw/product_351_745.html

   

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