摘要：良好的熱粘性能是保證軟塑包裝在灌裝過程中不發(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試的新方法，并通過對試驗(yàn)過程、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)品對熱封邊產(chǎn)生的沖擊作用，軟塑包裝的熱封邊即會被破壞，甚至發(fā)生破袋，即使在生產(chǎn)現(xiàn)場未發(fā)生破袋，受損傷的熱封邊也會削弱成品包裝的密封性能及熱封邊的抗沖擊性能，在成品包裝的存儲及流通過程中，很可能會在熱封邊處發(fā)生緩慢漏氣或者受外力擠壓而破袋的問題。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，國內(nèi)有關(guān)軟塑包裝熱粘性能測試的標(biāo)準(zhǔn)即將發(fā)布，本次試驗(yàn)依據(jù)美國標(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

通過設(shè)置一系列的熱封參數(shù)，測試不同熱封參數(shù)下試樣的熱粘強(qiáng)度，得到試樣的*熱封參數(shù)。對于熱粘強(qiáng)度試驗(yàn)來說，應(yīng)確保試樣在熱封處尚未冷卻時(shí)完成對熱封邊強(qiáng)度的測試，本設(shè)備集熱封過程及強(qiáng)度測試于一體，熱封結(jié)束后即可進(jìn)行強(qiáng)度測試。試驗(yàn)時(shí)試樣兩端裝夾在設(shè)備的左、右夾具上，拉動試樣使之處于兩熱封頭之間，熱封后，試樣在左右夾具的拖動下分離，熱封處分離時(shí)產(chǎn)生的力值被右夾具上配置的力值傳感器探測到，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)度測試的負(fù)荷范圍為0 ~ 50N，精度為1級，分辨率為0.1N；熱封強(qiáng)度測試的試驗(yàn)速度為200mm/min、250mm/min、300mm/min；上、下熱封頭可獨(dú)立控溫；手動及腳踏兩種試驗(yàn)啟動模式以及防燙傷設(shè)計(jì)，保證用戶使用方便與安全。

5、試驗(yàn)過程

(1) 沿待測樣品的縱向裁取寬度為15 mm，長度至少為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)備的左右夾具上，拉動手柄，將試樣置于兩熱封頭之間，踩腳踏開關(guān)，試樣被熱封，同時(shí)松開手柄。

(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，左右夾具自動拖動試樣分離，實(shí)現(xiàn)熱粘強(qiáng)度的測試。

(5) 設(shè)備自動顯示測試結(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)溫度下測試3條試樣的熱粘強(qiáng)度。所測試樣品在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)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)的*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！