摘要:热封参数的设置直接影响药品包装用固体饮料小包装袋热封强度值的高低,热封强度是固体饮料小包装袋的一项重要的物理机械性能指标。本文通过对某固体饮料小包装袋适宜的热封参数确定过程的描述,为广大用户介绍一种热封参数的确定方法,为企业解决因热封参数设置不当而引起包装袋热封强度差的问题提供参考。试验过程中采用的试验设备为欧洲杯买球官方网站生产的GHS-03双五点热封梯度仪和XLW(PC)智能电子拉力试验机。
关键词:热封参数、热封强度、热合强度、密封强度、双五点热封梯度仪、智能电子拉力试验机、软塑包装、固体饮料
1、意义
热封强度是指软塑包装热封边的封合牢度,又称热合强度、密封强度,其强度值的高低与热封温度、热封压力、热封时间等热封参数有直接关系。若热封参数设置过低,则热封层很难真正融合在一起,热封强度较低,易出现封口处开裂、漏气等问题,且在切袋时易出现拉丝的现象,影响包装袋的美观;而热封参数设置过高,热封处易发生皱缩,甚至会导致包装袋的热封处出现根切的问题,引起包装易在热封根部发生破袋。故确定适宜的热封参数意义深远。
图1 固体饮料小包装袋
2、现状
目前,国内还没有出台有关软塑包装热封参数如何确定的相关标准,本文是根据美国标准ASTM F2029-2008 《通过测量热封强度确定软塑包装热封性能的试验方法》进行试验的。
3、试验样品
某品牌固体饮料小包装袋复合膜试样。
4、检测设备
本文涉及了两款检测设备,分别为GHS-03双五点热封梯度仪和XLW(PC)智能电子拉力试验机,两款检测设备均为欧洲杯买球官方网站自主研发生产的。
图2 GHS-03双五点热封梯度仪
图3 XLW(PC)智能电子拉力试验机
4.1 试验原理
整个试验的基本原理是试样在不同的热封参数下进行热封,根据试样热封后表面状态及热封强度值,确定试样的适宜热封参数。
本设备是采用热压封口的方式对试样进行热封。通过设置热封压力、热封时间、热封温度等参数对试样进行热封,设备共有五个独立控温的热封头,可分别进行温度的控制。
设备有上、下两个夹具,上夹具可以上下移动,下夹具是固定的。试验时试样装夹在两夹具之间,两夹具做相对运动,通过位于动夹头上的力值传感器和机器内置的位移传感器采集试验过程中的力值、位移变化,从而计算终的试验结果。
4.2 适用范围
(1) GHS-03双五点热封梯度仪
(2) XLW(PC)智能电子拉力试验机
4.3 设备参数
(1) GHS-03双五点热封梯度仪
(2) XLW(PC)智能电子拉力试验机
5、试验过程
(1) 从样品表面裁取长30 cm、宽15 cm的试样6片。
(2) 打开GHS-03双五点热封仪,设置热封压力、热封时间,下热封头的温度可设定为某一温度或保持室温,上热封头的热封温度可按照一定的温度梯度进行设置。
(3) 当上、下热封头达到设置温度后,取其中2片试样,叠放在一起(两热封面相互接触),将试样的长边放入热封仪中进行热封。
(4) 以(2)中提及的上热封头的至高热封温度为起点,根据一定的温度梯度分别设置五个上热封头的热封温度,按照(3)中的步骤对试样进行热封,依次类推,直至试样热封完毕。
(5) 从每个热封温度对应的热封边上分别裁取宽15 mm的试样条2个,每个试样条的展开长度至少满足10 cm。
(6) 打开XLW(PC)智能电子拉力试验机,设置试样宽度、试验速度等参数信息。
(7) 将试样条装夹到上、下夹具之间,试样条的长轴方向与两夹具的中心线重合,点击试验选项,试验开始。试验结束后,仪器自动显示试验结果。
图4 试验过程图
(8) 重复(7)操作,直至所有试样条测试完毕。
6、试验结果
本文中,热封压力设置为0.3 MPa,热封时间为1 s,下热封头温度设置为100℃,上热封头的热封温度从130℃开始,以5℃的温度梯度递增,即的热封温度为200℃。每个热封温度下的热封强度平均值见表1。XLW(PC)智能电子拉力试验机的试验结果为小数点后四位,本文中仅保留到小数点后两位。
表1 热封强度试验结果
热封温度 (℃) | 130 | 135 | 140 | 145 | 150 | 155 | 160 | 165 | 170 | 175 | 180 | 185 | 190 | 195 | 200 |
热封强度 (N/15mm) | 1.43 | 3.76 | 9.31 | 13.43 | 19.65 | 22.60 | 21.90 | 23.68 | 20.84 | 23.01 | 18.06 | 20.71 | 19.35 | 17.66 | 15.91 |
在试样的热封过程中,热封温度在180℃以上时,试样的热封部位出现皱缩的问题,故结合表1中的热封强度值综合评估该样品的合适热封温度范围为155℃ ~ 175℃。
7、结论
热封参数对固体饮料小包装袋热封口的热封强度具有重要影响,通过GHS-03双五点热封梯度仪、XLW(PC)智能电子拉力试验机两款检测设备可快速确定软塑包装的合适的热封参数,可避免在包装热封机上摸索热封参数时引起生产停工,或因热封参数设置不当而引起包装袋漏气、破袋概率增加等问题。Labthink兰光始终致力于为客户提供专业的检测设备与服务,除上述两款检测设备外,Labthink兰光还可为您提供医药包装的阻隔性能、物理机械性能、卫生性能等类别的检测设备。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交流与合作!
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