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。自动化包装膜

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。

来源:上海千实精密机电科技有限公司

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