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复合膜包装热封性与热粘性解析

在食品及医疗器械行业,PA/LDPE复合膜是较为常见的包装用薄膜,因为PA具有较好的韧性及阻隔性,LDPE具有优良的热封性。但是PA/LDPE复合膜在应用过程中,却经常出现热封过度或其他热封不良的现象,甚至在包装线上出现热粘性较差的包装,导致包装内容物变质或泄露等质量问题。上述问题大部分是由热封温度、热封时间或压力不合适引起,多数企业不了解所使用包材的热封及热粘性,甚至不知道所使用的包材材质,盲目的选择热封温度等工艺参数,导致热封过度等问题。针对上述问题,我们选择常用的PA/LDPE复合膜包装作为研究对象,试验研究其热封性及热粘性参数,采用相关拉力试验机进行测试。通过固定延迟时间,测试试样在不同温度下的热粘强度,并绘制热粘曲线,从而得到具有良好热粘性试样的密封温度范围。另外,通过固定热封压力、持续时间这两个热封参数,在不同热封温度下热封试样,测试热封强度,绘制热封曲线,确定PA/LDPE在良好热封性能下的热封温度范围。

试验设备:

热粘拉力试验仪:密封温度范围为室温~250℃,密封时间及热粘时间均为0.1s~999.9s,密封压力为0.05MPa~0.7MPa,试验速度为100、150、200、300、500、hottack六档可选,力值量程为0N~200N,0N~30N,0N~50N,0N~100N四档可选。适用于塑料薄膜、复合膜等包装材料的热粘性能的测试。同时也适用于胶粘剂、胶粘带、不干胶、胶黏复合品、复合膜、塑料薄膜、纸张等软质材料进行剥离、拉断等项目的试验。

热封试验仪:热封温度范围为室温~300℃,热封时间为0.1s~999.9s,热封压力为0.05MPa~0.7MPa,该设备基于热压封口测试方法,可用于测定各种热封复合膜的热封温度、热封时间以及热封压力等关键参数。

智能电子拉力试验机:行程为950mm,试验速度为50、100、150、200、250、300、500七档可选,力值量程为0N~500N,0N~50N两档可选。适用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、胶粘剂、胶粘带、金属箔、隔膜、背板材料、无纺布、橡胶、纸张等产品的拉伸、剥离、变形、撕裂、热封、粘合、穿刺力、开启力、低速解卷力、拨开力等性能测试。

试验步骤:

试验采用常见的PA/LDPE复合膜作为验证材料,测试其热粘强度与热封强度。

(1)热粘性参数选择

沿验证材料的纵向方向随机裁制宽15mm,长35cm的试样45条。设置仪器的密封持续时间为1s,设置仪器的密封压力为29N/cm2,设置仪器的延迟时间为100ms,夹具的分离速度设置为1500mm/min(仪器设备固定值)。设置起始密封温度为125℃,将试样的密封面向上,夹持在热粘拉力试验仪上,进行热粘强度的测试,做5次平行试验。随后每隔2.5℃做一组试验,直至152.5℃热粘强度明显下降时为止,每个密封温度均做5次平行试验。

(2)热封参数选择

沿材料的纵向方向随机裁制长15cm、宽7.5cm的试样44片。在热封试验仪上设置持续时间为1s,在热封试验仪上设置热封压力为290kPa,设置初始热封温度为95℃,随机取出2片试样叠放,热封面相对,热封刀平行于试样的横向进行热封。随后每升高5℃,按照上述方法对随机抽取的试样进行热封,直至热封温度为200℃试样严重变形为止。沿试样的纵向方向,分别将每个热封后的试样裁剪成宽15mm的试样条5条。

将试样条放在(23±2)℃,相对湿度(50±5)%条件下调节至少24h后,分别测试每个温度下试样条的热封强度,拉力试验机的夹具初始间距设置为5cm,移动速度设置为300mm/min。

为获得PA/LDPE良好的热粘强度和热封强度,在热封设备稳定的情况下,热封试验仪上设置持续时间为1s,热封压力为290kPa(即29N/cm2),经过系列试验选择出热封范围为135~145℃。较低或较高的热封温度会引起热粘强度或热封强度数值异常,热封区开口或根部断裂,导致包装破裂。

上海千实精密机电科技有限公司可长期提供热粘拉力试验仪和热封试验仪,欢迎电询!

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