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FFS重包装膜热封口冷却前封合牢度的测试方法


摘要:热粘性能是评估FFS重包装膜热封口冷却前封合牢度的性能指标,它是影响FFS重包装膜破袋率的重要因素。本文利用i-Thermotek 2400热封与热粘性能试验仪测试了一种重包装膜样品的热粘强度,并通过对试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容的介绍,为FFS重包装膜热粘性能的测定及热封参数的调整提供参考。

关键词:热粘性能、热粘强度、热封与热粘性能试验仪、封合牢度、重包装膜、热封参数、破袋


1、意义

与传统包装相比,FFS重包装膜具有两大特点:一是制袋包装一次成型,即包装环节为自动切底成型(form)—自动灌装(fill)—袋口自动封合(seal),具有人工成本低、制作灵活等优点;二是所包装内容物的质量较大,一般载重为10 ~ 50 Kg,可用于树脂、化工原料、食品、谷物、建筑材料、动物饲料等产品的包装,具有节省材料、密封性好、外观美观等优点。

FFS重包装膜采用自动包装技术,包装速度可达1200~2000/小时,因此包装封口封合后的几秒甚至刚封合当刻便会受到所灌装的内容物产生的较大冲击力,而此时封口还未冷却,封合牢度较低,在内容物的冲击下封口易被破坏,降低了封口的抗冲击或挤压能力,在存储或运输过程中容易发生破袋。因此,提高封口未冷却时的热粘强度(即封合牢度)对降低FFS重包装膜的破袋率具有重要意义。

2、试验样品

本文以一种共挤工艺生产的FFS重包装膜为试验样品。

3、检测依据

包装袋封口冷却前后的封合牢度相差较大,冷却前封口的封合牢度偏低,采用一般的热封强度测试方法很难反映出样品冷却前封口的封合牢度。因此,本文通过测试样品热粘强度反映其冷却前的封合牢度,试验过程依据GB/T 34445-2017《热塑性塑料及其复合材料热封面热粘性能测定》。

4、试验设备

本次试验利用i-Thermotek 2400热封与热粘性能试验仪进行测试,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

1  i-Thermotek 2400热封与热粘性能试验仪

4.1 试验原理

热粘性能主要通过热粘强度大小衡量,热粘强度测试即反映试样热封后封边未冷却前的封合牢度。为了保证测试结果的准确性,试样的热封及其热粘强度的测试过程由同一台设备完成。首先通过设置热封参数对试样进行热封,再依次经过一定时间的延迟、试样夹具回撤到强度测试的初始状态、强度测试过程,蕞终完成整个热粘强度的测试。通过设置不同的热封参数并测试相应的热粘强度,可根据试验结果确定蕞佳热封参数,以确保试样封边在未冷却前具有良好的封合牢度。

4.2 适用范围

(1) 本设备适用于各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的热粘性能、热封性能及热封强度的测试。

(2) 本设备满足GB/T 34445ASTM F1921ASTM F2029ASTMF88QB/T2358(ZBY 28004)YBB 00122003等多项标准。

4.3 设备参数

热粘性能及热封性能的控制范围均为室温 ~ 250,控温分辨率均为±0.1;热封性能的控温精度为±2,热粘性能的控温精度为±1;热封压力的控制范围均为0.05 ~ 0.7 MPa;热封时间设置范围均为≤ 99.9 s;强度测试的负荷范围为0 ~ 50N,精度为1级,分辨率为0.1N;热封强度测试的试验速度为200 mm/min250 mm/min300 mm/min;试样测试宽度包括15mm25 mm25.4 mm;上、下热封头可独立控温;手动及脚踏两种试验启动模式以及防烫伤设计,保证用户使用方便与桉全。

5、试验过程

(1) 在设备的控制软件上设置热封温度、热封压力、热封时间、试样名称、试验宽度等参数信息,选择试验方法B

(2) 沿待测样品的纵向裁取宽15 mm,长至少为25 mm的试样5条。

(3) 待设备达到设置热封温度后,取其中1条试样,将试样的两端分别装夹在两个试样夹具中,使试样绕过试样拖动机构,且热封面与拖动机构接触。

(4) 拨动拖动机构,使试样热封面相互接触进入热封刀之间,踩动脚踏开关,热封刀热封试样,同时松开拖动机构,设备按照设定的热封参数对试样进行热封后,热封刀自动分开,延迟0.1s后,夹具在0.1s内回撤到热粘强度测试的初始状态,然后以200 mm/s的夹具分离速度拉扯热封部位,通过夹具上配置的力值传感测试其热粘强度。

(5) 按照夹样-拨动拖动机构-踩动脚踏开关-松开拖动机构的操作,依次测试其余4条试样的热粘强度。

6、试验结果

5条试样测试结果的平均值为4.26 N/15mm,故所测试试样在设置的热封参数下的热粘强度值为4.26 N/15mm

7、结论

热粘强度反映的是包装材料在热封边未冷却前的封合牢度,是影响FFS重包装膜使用性能的重要指标。本文测试了FFS重包装膜样品在固定热封参数下的热粘强度,试验过程简单,设备自动化程度高,操作简单,试验结果准确可靠。若要获得样品蕞佳热粘强度对应的热封参数范围,可采用本文方法在不同热封参数下测试相应的热粘强度并结合试验现象选取合适的热封参数。除热粘强度外,本设备还可测试包装材料的热封强度。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测技术服务的高新技术企业。愈了解,愈信任!Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。

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