如何检测面膜包装袋封口的热封强度？

摘要：面膜是常见的护肤用品，其包装袋封口处的密封性如何对面膜的质量及使用效果具有重要影响。本文以如何确保面膜包装袋封口具有良好的热封强度为研究内容，以Labthink兰光HST-H3热封试验仪及XLW(PC)智能电子拉力试验机为试验设备，分别测试了某面膜包装袋在不同热封参数下的热封强度，从而为确保包装袋封口的密封效果提供数据依据，并为企业确定合理的热封参数提供参考。

关键词：面膜、包装袋、密封性、热封强度、热封参数、热封口、密封效果、热封试验仪、智能电子拉力试验机

1、意义

随着美容业的发展及人们对美容护肤要求的提高，面膜几乎成为爱美人士必备的护肤用品之一。常见的面膜形式有泥膏型、撕拉型、冻胶型及湿纸巾型四种。面膜之所以具有美容的效果，主要是利用其覆盖在脸部的短暂时间，使脸部与外界的空气与污染物短暂隔离，并能提高肌肤的温度，使皮肤的毛孔扩张，促进汗腺分泌与新陈代谢，使肌肤的含氧量上升，有利于排除表层细胞新陈代谢的产物和积累的油脂类物质，面膜中的有效成分随水分渗入肌肤表皮的角质层，皮肤变得柔软、自然光亮且富有弹性。

从上述面膜发挥美容功效的原理来看，面膜自身携带水分的多少是影响其使用效果的重要因素之一，若面膜的水分较少，其中的营养成分或精华液随水分进入皮肤的速度大大降低，若面膜中的水分含量极少，甚至可能会吸收皮肤中的水分。在包装好的成品面膜的流通过程中，面膜中水分含量的多少与包装的阻隔性、密封性有关，包装的阻隔性低、密封性差则会导致面膜中的水分散失量较多，残余在其中的水分含量降低。包装袋热封口的热封效果直接影响面膜包装整体的密封性，故而提高包装的热封强度是面膜在存储、销售过程中保持湿润的重要措施。

图1 常见面膜种类

2、检测依据

本文的测试过程依据的是美国标准ASTM F2029，国内有关软塑包装热封性能的试验标准正在制定过程中。

3、试验样品

本次试验采用的试验样品为某品牌面膜包装铝塑复合膜。

图2  面膜包装常用的铝塑复合膜

4、试验设备

本文所采用检测设备为济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的HST-H3热封试验仪及XLW(PC)智能电子拉力试验机。

图3  HST-H3热封试验仪

图4  XLW(PC)智能电子拉力试验机

4.1 试验原理

本试验的测试原理为分别将试验样品在不同的热封参数下进行热封，然后对热封后样品的热封强度进行测试，根据测试的热封强度值及样品表面的外观状态综合判断，选择出合适的热封参数，以确保样品具有适宜的热封强度。

热封试样所需的不同的热封参数(热封温度、热封压力、热封时间)可通过HST-H3热封试验仪进行设定，将热封好的试样的两边自由端分别装夹在XLW(PC)智能电子拉力试验机的上、下两个夹具中，该设备的上夹具可按照设定的速度向上移动，下夹具则固定不动，样品的热封部位随着上夹具的向上运动而被剥离破坏，样品在发生破坏过程中产生的力值及发生的位移分别被上夹具中的力值传感器及设备内部的位移传感器实时监测，设备根据实时监测的力值数据报告试样的热封强度。

4.2 设备参数

(1) HST-H3热封试验仪

• 热封温度可控制到室温 ~ 300℃，控温精度为±0.2℃；热封时间的调整范围为0.1~999.9s；热封压力的控制范围为0.05 MPa ~ 0.7 MPa。

• 上、下热封头均可独立控温，并采用数字P.I.D控温技术，可快速达到设定的温度，且有效的避免了温度的波动。

• 采用下置式气缸设计，保证了仪器在操作过程中的稳定性，使试样热封时受压均匀。

• 采用了手动、脚踏两种试验启动模式，且配置了防烫伤的安全设计，有效保证试验人员试验的方便性和安全性。

(2) XLW(PC)智能电子拉力试验机

• 500 N、50 N两种规格的力值传感器可供选择。

• 根据相关标准规定，设备提供50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七种试验速度，可根据试验标准要求自由设定。

• 1000 mm的超长行程可以满足大变形率材料的测试。

• 限位保护、过载保护、自动回位以及掉电记忆等智能配置，保证用户的操作安全。

• 一台试验机集成拉伸、剥离、撕裂等七种独立的测试程序，为用户提供了多种试验项目的选择。

4.3 适用范围

(1) HST-H3热封试验仪

本设备适用于软塑薄膜、果冻杯盖、塑料软管等类型试样的热封试验，其中软塑薄膜包括各种塑料薄膜、塑料复合膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔塑料复合膜等。适用于ASTM F2029、YBB00122003等国内外标准。

(2) XLW(PC)智能电子拉力试验机

本设备可用于塑料薄膜、复合膜、薄片等材料的热封强度性能、拉伸性能、拉断力、抗拉强度与变形率、抗撕裂性能、剥离强度性能、抗穿刺性能等指标的测试；可用于输液袋盖、软橡胶瓶塞、口服液盖穿刺/拉拔力的测试；可用于胶带解卷力、塑料瓶抗压力、组合盖及果冻杯、酸奶杯盖膜的开启力等产品与包装性能的测试。可满足ISO 37、GB/T 10004、GB8808、GB/T 1040.1 ~GB/T 1040.4、GB/T 1040.5、QB/T 2358、QB/T 1130、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM D3330等20余项国内外相关标准。

5、试验过程

(1) 沿试验样品的纵向裁取宽15.0 mm、长约20 cm的试样48条。

(2) 打开热封试验仪，设置热封时间为1 s、热封压力为0.30 MPa、热封温度为135℃。

(3) 设备达到设置的热封参数后，随机抽取6条试样，每2条试样为一组，热封面相对(相互接触)放入热封仪中，踩动脚踏开关，上、下热封头闭合，进行热封，达到热封时间后，两热封头自动分开，试样完成热封。共得到3组热封试样。

(4) 随后热封温度每升高10℃，按照(3)中的步骤热封得到3组试样。

(5) 开启智能电子拉力试验机，设置试样宽度、试样厚度、试验速度等参数信息。

(6) 将热封好的试样的两自由端分别装夹在设备的上、下夹具中，使试样的长轴方向与上、下夹具的中心线平行。点击试验选项，试验开始。设备自动记录并实时显示上夹具向上运动过程中产生的力值，并在试验结束后报告测得的热封强度值。

(7) 按照(6)中的步骤测试所有热封样品的热封强度，并记录在对应的热封温度下。

6、试验结果

本文中所测试的面膜包装用铝塑复合膜在185℃之后热封部位表面出现皱缩，且热封强度不再增加，并有降低的趋势，在165 ~ 185℃时，热封后试样表面平整，热封强度均可达到31.6 N/15mm以上，密封效果良好，能够确保包装袋的热封口处不发生漏气。故本文中测试的样品最佳热封温度可控制在165 ~ 185℃之间。

7、结论

市面上面膜的种类及品牌越来越多，靠质量取胜是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的法宝，而包装热封口的密封效果则是影响面膜产品质量的重要因素之一。本文综合利用Labthink兰光HST-H3热封试验仪及XLW(PC)智能电子拉力试验机确定了某品牌面膜包装袋铝塑复合膜的最佳热封参数，试验的过程简单，设备易于操作，试验结果精确可靠，重复性好，可很好的应用于软塑包装膜最佳热封参数的摸索，降低企业因封口处热封效果差而带来的损失。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与包装质量检测的高新技术企业，目前已涉及的包装检测设备涵盖了软塑包装的阻氧性、阻气性、阻水性、抗拉性能、抗冲击性能、密封性能、抗穿刺性能、爽滑性能、溶剂残留、蒸发残渣等多方面性能。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！