软包装中热粘检测方案(热封仪)

软包装密封性检测的温度影响因素以及发展新趋势 在选择软包装形式和软包装材料时需要考虑很多指标，例如，包装对光线、气体的阻隔，顶隙空间的大小，包装的成本，运输、储存的成本，使用的便利性，材料的环保性等等。对这些指标的综合评分是选择最优包装的依据，而密封性的检测(或者是经过老化试验、振动试验等模拟测试处理后样品的密封性检测)却是软包装评价中的否决项。因为密封性是实现包装功能性的前提，也是所选择的软包装材料相互之间及其与选用的包装形式在力学性能、热学性能、光学性能上是否匹配的综合体现。密封性差的包装会由于气体或者液体进出包装而导致物品变质，同时也可能对环境或周边物品造成污染，而对于功能性包装来讲泄漏也会致使包装功能性的丧失，给使用者带来严重的损失。 1软包装密封性检测方法 常用的密封性检测方法有正压法和负压法两种。正压法通过向样品内部充入气体，增大其内部压力，然后根据样品内部压力的变化判断是否出现泄漏。负压法是将样品置于测试腔内的水中，通过对测试腔抽真空，使浸在水中的试样产生内外压差，观测试样内气体外溢或水向内渗入试样的情况，以此判定试样是否存在密密缺陷。软包装密封性的试验数据是商品贮存、堆放、振动等模拟试验中进行条件设定和结果评定的重要依据。 与其他检测项目相比，密封性试验最大的特点是它所适用的检测对象种类非常丰富，而其他试验的检测对象往往比较单一，例如拉力试验只能检测薄膜或片材、揉搓试验只能检测薄膜、顶空气体试验只能检测包装物，而密封性试验不但可以检测各种包装物还能对包装半成品进行测试，样品可以是刚刚完成生产的，也可以是在流通过程任 ·环节中的抽样，同时通过使用测试附件还能扩充可检样品的种类，并进一步放宽对样品外形和尺寸的限制。 2软包装密封性的影响因素 软包装密封性是所选软包装材料相互之间及其与选用的包装形式在力学性能、热学性能、光学性能上是否匹配的综合体现。外力作用、温度变化、光辐射等都可直接影响软包装的密封性，此外还有一些因素可能不会对其产生直接影响，却会导致材料强度降低、热封层牢度变差、软包装材料添加剂渗出等问题，进而还是会影响到软包装的密封性。但是，必须注意到每项影响因素对于不同的包装形式和包装材料所产生的具体影响并不一致，若要逐一分析每项影响因素对软包装密封性的实际影响效果，定会大大增加测试的工作量和成本，因此我们在实际检测时很难将全部影响因素都考虑进去，但对特别突出的影响因素必须着重考虑，甚至应该作为试验条件中的一项加以体现，否则试验结果的实用性就会受到制约。 实际经验显示，温度是在软包装制造及之后的储存和运输中影响其密封性的关键因素。一方面，对于热合封口的软包装物来讲，热封温度选择的是否合适直接影响封口处所能承受的强度，而且袋子平整度也可能会由于受热变形而影响软包装的实际封口效果。另一方面，对于已经制作完成的软包装物来讲，环境温度依旧对其密封性有着不 可忽视的影响，因为当前普遍使用的软包装材料都是复合薄膜，有些甚至是由高聚物、金属、纸3种或者更多种材质的材料复合而成的，而不同的材料其热性能往往存在差异。外界环境温度发生变化后，由于材料膨胀系数间的差别会导致复合材料出现层间分离或者变形，或者导致材料自身强度的降低，这样软包装封口处的强度也会随之大幅下降，因此很多软包装在高温或者低温条件下的密封性都要远低于常温环境中的测试数据，由此导致的包装泄漏屡见不鲜。所以，我们在检测软包装物密封性时应着重考虑环境温度变化时所带来的影响，有必要对进行密封性测试的样品进行温度控制，并实现在某一指定温度下的实际检测。 3密封性检测上的新变化 如今，各种新型包装陆续推出市场，但是对软包装密封性的检测要求不但没有降低反而比以往更加重视，因为越昂贵的包装越不想因为泄漏导致包装功能性的失效，无论是在品牌形象或者成本上，增强检测手段确保包装密封性都是至关重要的。为了配合这种市场需要，密封性检测设备在测试条件控制上和检测精度上都有了较大的提升。 首先，是推出具有温度控制功能的密封性检测设备。就像前面所提到的，测试时环境温度的变化确实能给密封性检测结果带来显著影响，而实际上温度对软包装密封性的影响也已经引起包装设计人员的重视，尤其是当前远距离的商品运输使得很多商品自生产完成后直到消费者使用之前都会经历显著的温度变化，有些产品在流通中会经历温度的往复波动，还有一些产品却是存放在高温或者低温下，而这些产品的包装在实验室环境中检测合格却在实际应用时出现泄漏的情况并不少见。现在我们可以通过模拟温度环境的变化对样品进行预处理或者控制测试腔中温度来实现对软包装物密封性的准确检测，不过由于温度改变与包装内压力的变化多是同时出现的，因此还是通过控制测试腔中温度模拟实际环境而得出的检测数据更有实用价值。当前我们已经能够实现对于测试腔内温度从室温至60℃的均温控制，， l已能满足多数商品的存储环境模拟要求。 其次，提高检测的精度和量化检测指标。密封性试验是破坏性试验，不可能对所有商品都进行检测，所以利用有限的样品尽量多地获得精确、有效的检测数据对于密封性检测来讲就是非常重要的。然而，过去在进行密封性检测时只有通过和未通过两种结论，无法提供更有效的、更有参考价值的数据，因此当实际储藏、运输环境稍微苛刻一点则出现泄漏的包装数量可能就明显增加了。现在我们利用正压法测试设备不但可以精确测得软包装样品的最大耐破压力，同时也能精确测定在指定压力下软包装样品能够承压而不破裂的最长时间，此外还可以通过测试附件实现对样品指定位置的密封性检测，有效增强检测数据的实用性，并能协助分析包装结构中的薄弱环环，为改善包装结构、选择更合适的包装材料提供依据，并为堆放、贮存、运输、冲击等试验模型提供更准确的破损临界条件。 4总结 作为软包装的重要检测项目，如今密封性检测设备已在测试环境控制和检测精度上获得了了大的提高，增强了密封性检测数据的实用性，使其在改善软包装结构、选择软包装材料上发挥了更大的作用。未来，随着软包装形式 济南兰光机电技术有限公司 的多样化，软包装密封性检测技术必将有进一步的发展，并配合其他各项检测指标在软包装评价中发挥出更大的作用。 济南兰光机电技术有限公司 中国·济南市无影山路( 总机：真：ww.labthink.com 软包装袋的破损是影响产品包装质量的主要问题之一。通常软包装袋在以下两种情况中最容易出现破袋：首先是在产品的灌装过程中，灌装的内容物会对袋底部产生强烈冲击，如果袋底部无法承受冲击力的作用就会出现底部开裂，不仅影响生产环境的清洁，而且会影响灌装效率；其次是在产品堆放时，倘若软包装袋承受不住由于商品堆压等原因引起的内压增大，也会引起袋子破裂，导致内容物失效，甚至对周边物品造成污染。如何解决破袋问题一直困扰着生产厂家，通常认为包装材料的热封强度与破袋紧密联系，但实际上这种观点并非完全正确，本文将就破袋的原因以及工艺改良方法进行介绍。　　1灌装过程中的破袋情况　　1.1 原因　　随着制袋－充填－封合包装机（Form-Fill-Seal Machine）在食品、药品、化妆品、及其他领域中的应用逐步加大，彻底改变了包装制造与内容物填充之间的时间间隔和空间距离。在新型的灌装生产线上，软包装袋的制作与内容物的灌装几乎同步，因此在进行内容物灌装时袋底部的热封部分并未完全冷却，而所能承受的冲击力也会大打折扣。　　通常所说的热封强度指的是将两张薄膜通过热合的方式黏在一起到完全冷却后的黏结强度，但是在生产线上材料并未获得充足的冷却时间，因此包装材料的热封强度不适宜用于此处对于材料热封性能的评价，应采用热黏力——材料热封部分尚未冷却时的剥离力——依据此进行材料选择。 　　1.2 热黏力的检测与应用　　图1所示薄膜热黏力与热封温度及热封时间的关系具有一定的普遍性，要达到薄膜材料的蕞佳热黏力有一个蕞合适的温度点，而当热封温度超过这个温度点后热黏力会表现出下降的趋势。同时从数据上分析，在同一热封温度下，延长热封时间会增加热黏力，例如图中所示薄膜在同样的热封温度下，当热封时间为0.3s时样品的热黏力明显低于当热封时间是0.5s时的情况。图1. 薄膜热黏力与热封温度及热封时间的关系示例　　在实际使用中应根据灌装的内容物计算灌装时对于软包装袋底部的冲击力，然后使用热黏拉力试验仪通过调节热封温度、热封压力和热封时间来绘制热黏力曲线，并在参考计算数据、结合生产线实际情况的基础上选择蕞佳的热封参数组合用于生产线。 　　2存储过程中的破袋情况　　2.1 原因　　除真空包装外，用软包装袋包装的物品在存放和运输时会由于物品的摞放而引起袋内气体压力的增大，进而能够引起软包装袋的破裂。由于发生破裂的位置多集中在材料间的热合位置，即软包装袋的热封处，因此破袋可以通过检测包装物热封边的热封强度、进而更换材料或者调整热封工艺参数来避免。　　材料的热封强度根据检测方法大致可分为拉伸热封强度和膨胀热封强度。通常我们使用电子拉力机检测的是拉伸热封强度，是包装材料在受力方向一致、力值均匀的情况下热封处抵抗分离的能力，特别适用于评价软包装袋的开口性，但不适用于解决软包装袋的破袋问题，因为引起破袋的袋内压力的方向和大小都不确定，而且热封处附近的材料由于承受了部分压力可能会出现形变，但是软包装袋的受压破损问题可以通过检测材料的膨胀热封强度来解决。 　　2.2膨胀热封强度的检测与应用　　膨胀热封强度的检测需要使用泄漏与密封强度测试仪，需要向软包装袋内加压，同时可以检测出整个包装中强度最差的位置（不仅献于热封部位）。由于膨胀热封强度不能代表热封的平均强度，所以膨胀热封强度与拉伸热封强度之间没有什么关联。膨胀热封强度与软包装袋的尺寸、几何形状、以及使用材料有关，但是如果材料特别柔软（例如一些软包装材料可被拉伸至原始长度的几倍以上）会随着试验压力的增加而出现明显的变形，还需要借助约束板试验装置对软包装袋的加压膨胀以及材料的伸展变形起抑制作用。　　通过泄漏与密封强度测试仪不仅能够检测软包装袋的蕞大破裂力，还能通过设定施加的压力来测试包装袋的破裂时间，操作人员可以根据测试数据设计堆放结构，也可以进一步调整热封工艺的参数以改善包装效果，或者根据软包装袋破裂的位置对包装结构上存在的问题进行分析。 　　3 注意事项　　通过检测材料的热封性能调节生产工艺中的热封参数可以降低在灌装或存放、运输过程中软包装袋破损的概率，但是需要特别注意以下几个问题。　　首先，需要特别注意灌装物在灌装过程中是否会污染封口，污染物能致使材料的热黏力或热封强度显著降低，导致软包装袋因无法承力而破裂。应尤其注意粉末类灌装物，需要进行相应的模拟测试。　　第二，通过选择的生产线热封参数得到的材料热黏力及膨胀热封强度都应在设计要求的基础上留出一点余量（应根据设备和材料的情况进行具体分析），因为无论是热封元件还是包装材料（尤其是软包装用薄膜材料）均匀性都不会非常好，累积误差会导致包装热封处的热封效果不均匀。　　第三，通过对材料的热黏力和膨胀热封强度的检测，都能分别获得一套适用于特定产品及特定生产线的热封参数，此时应结合测试获得的材料热封曲线进行综合考虑、择优选择。 　　4 总结　　将包装过程中的热封程序蕞优化作为缩短包装循环时间的一种有效途径已经得到了普遍的认可，然而热封参数的选择却直接影响了软包装袋的破袋率，左右着灌装生产线的灌装效率以及存储、运输中的产品损失。因此热封参数不能仅凭经验进行设定，必须进行有针对性的试验，并根据对测试数据的分析确定，同时还应针对内容物和包装材料的具体情况给予适当调整，才能确保万无一失。