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摘要：熱封參數(shù)的設(shè)置直接影響藥品包裝用固體飲料小包裝袋熱封強(qiáng)度值的高低，熱封強(qiáng)度是固體飲料小包裝袋的一項重要的物理機(jī)械性能指標(biāo)。本文通過對某固體飲料小包裝袋適宜的熱封參數(shù)確定過程的描述,，為廣大用戶介紹一種熱封參數(shù)的確定方法,，為企業(yè)解決因熱封參數(shù)設(shè)置不當(dāng)而引起包裝袋熱封強(qiáng)度差的問題提供參考。試驗過程中采用的試驗設(shè)備為濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的GHS-03雙五點熱封梯度儀和XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī),。

關(guān)鍵詞：熱封參數(shù),、熱封強(qiáng)度、熱合強(qiáng)度,、密封強(qiáng)度,、雙五點熱封梯度儀、智能電子拉力試驗機(jī),、軟塑包裝,、固體飲料

1、意義

熱封強(qiáng)度是指軟塑包裝熱封邊的封合牢度,，又稱熱合強(qiáng)度,、密封強(qiáng)度，其強(qiáng)度值的高低與熱封溫度,、熱封壓力,、熱封時間等熱封參數(shù)有直接關(guān)系。若熱封參數(shù)設(shè)置過低,，則熱封層很難真正融合在一起,，熱封強(qiáng)度較低，易出現(xiàn)封口處開裂,、漏氣等問題,，且在切袋時易出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象，影響包裝袋的美觀,；而熱封參數(shù)設(shè)置過高,，熱封處易發(fā)生皺縮，甚至?xí)?dǎo)致包裝袋的熱封處出現(xiàn)根切的問題,，引起包裝易在熱封根部發(fā)生破袋,。故確定適宜的熱封參數(shù)意義深遠(yuǎn)。

圖1 固體飲料小包裝袋

2,、現(xiàn)狀

目前,，國內(nèi)還沒有出臺有關(guān)軟塑包裝熱封參數(shù)如何確定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本文是根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM F2029-2008 《通過測量熱封強(qiáng)度確定軟塑包裝熱封性能的試驗方法》進(jìn)行試驗的,。

3,、試驗樣品

某品牌固體飲料小包裝袋復(fù)合膜試樣。

4,、檢測設(shè)備

本文涉及了兩款檢測設(shè)備,，分別為GHS-03雙五點熱封梯度儀和XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī),，兩款檢測設(shè)備均為濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的。

圖2  GHS-03雙五點熱封梯度儀

圖3  XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī)

4.1 試驗原理

整個試驗的基本原理是試樣在不同的熱封參數(shù)下進(jìn)行熱封,，根據(jù)試樣熱封后表面狀態(tài)及熱封強(qiáng)度值,，確定試樣的適宜熱封參數(shù)。

1. GHS-03雙五點熱封梯度儀

本設(shè)備是采用熱壓封口的方式對試樣進(jìn)行熱封,。通過設(shè)置熱封壓力,、熱封時間、熱封溫度等參數(shù)對試樣進(jìn)行熱封,，設(shè)備共有五個獨立控溫的熱封頭,，可分別進(jìn)行溫度的控制。

1. XLW(PC) 智能電子拉力試驗機(jī)

設(shè)備有上,、下兩個夾具,，上夾具可以上下移動，下夾具是固定的,。試驗時試樣裝夾在兩夾具之間，兩夾具做相對運動,，通過位于動夾頭上的力值傳感器和機(jī)器內(nèi)置的位移傳感器采集試驗過程中的力值,、位移變化，從而計算終的試驗結(jié)果,。

4.2 適用范圍

(1) GHS-03雙五點熱封梯度儀

• 適用于各種塑料薄膜,、塑料復(fù)合膜、紙塑復(fù)合膜,、共擠膜,、鍍鋁膜、鋁箔,、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料的熱封試驗,。
• 通過特殊的定制，設(shè)備還可用于果凍杯蓋,、塑料軟管等容器類材料的熱封試驗,。
• 滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)，如QB/T 2358,、ASTM F2029,、YBB00122003。

(2) XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī)

• 適用于熱封強(qiáng)度,、拉伸性能,、拉伸強(qiáng)度與變形率、拉斷力,、抗撕裂性能,、90度剝離、180度剝離等性能的檢測。
• 經(jīng)過特殊定制或夾具,，設(shè)備還可用于輸液袋蓋穿刺力,，軟橡膠瓶塞、口服液蓋的穿刺或拉拔力,，輸液袋蓋的拉拔力,，膠帶解卷力，化妝刷,、牙刷刷毛拉拔力,，封口膜撕開力等多種包裝、產(chǎn)品性能的測試,。
• 滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn),，ISO 37、GB/T 2790,、GB/T 2791,、GB/T 10004、GB 8808,、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余項國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),。

4.3 設(shè)備參數(shù)

(1) GHS-03雙五點熱封梯度儀

• 熱封溫度的控制范圍為室溫 ~ 250℃，控溫精度為±0.2℃,；熱封壓力控制范圍為0.1MPa ~ 0.7 MPa,；熱封時間設(shè)置范圍為0.1 ~ 999.9 s。
• 數(shù)字P.I.D控溫技術(shù)不僅可以快速達(dá)到設(shè)定的溫度,，還可以有效的避免溫度波動,。
• 手動、腳踏兩種試驗啟動模式以及防燙傷設(shè)計,，可以有效保證用戶使用的方便性和安全性,。
• 設(shè)備可一次完成五組熱封試驗，準(zhǔn)確,、的獲得試樣熱封性能參數(shù),。
• 五個上封頭分別由五個氣缸控制，保證熱封過程的穩(wěn)定性,。
• 上,、下封頭均可獨立控溫,，為用戶提供了更多的試驗條件組合。

(2) XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī)

• 500 N,、50 N兩種規(guī)格的力值傳感器可供選擇,，測試精度為0.5級。
• 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，設(shè)備提供50 mm/min,、100 mm/min、150 mm/min,、200 mm/min,、250 mm/min、300 mm/min,、500 mm/min七種試驗速度,，可根據(jù)試驗標(biāo)準(zhǔn)要求自由設(shè)定。
• 1000 mm的超長行程可以滿足大變形率材料的測試,。
• 限位保護(hù),、過載保護(hù)、自動回位以及掉電記憶等智能配置,，保證用戶的操作安全,。
• 一臺試驗機(jī)集成拉伸、剝離,、撕裂等七種獨立的測試程序，為用戶提供了多種試驗項目的選擇,。
• 支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),，統(tǒng)一管理試驗結(jié)果和試驗報告。

5,、試驗過程

(1) 從樣品表面裁取長30 cm,、寬15 cm的試樣6片。

(2) 打開GHS-03雙五點熱封儀,，設(shè)置熱封壓力,、熱封時間，下熱封頭的溫度可設(shè)定為某一溫度或保持室溫,，上熱封頭的熱封溫度可按照一定的溫度梯度進(jìn)行設(shè)置,。

(3) 當(dāng)上、下熱封頭達(dá)到設(shè)置溫度后,，取其中2片試樣,，疊放在一起（兩熱封面相互接觸），將試樣的長邊放入熱封儀中進(jìn)行熱封,。

(4) 以(2)中提及的上熱封頭的至高熱封溫度為起點,，根據(jù)一定的溫度梯度分別設(shè)置五個上熱封頭的熱封溫度,，按照(3)中的步驟對試樣進(jìn)行熱封，依次類推,，直至試樣熱封完畢,。

(5) 從每個熱封溫度對應(yīng)的熱封邊上分別裁取寬15 mm的試樣條2個，每個試樣條的展開長度至少滿足10 cm,。

    (6) 打開XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī),，設(shè)置試樣寬度、試驗速度等參數(shù)信息,。

(7) 將試樣條裝夾到上,、下夾具之間，試樣條的長軸方向與兩夾具的中心線重合,，點擊試驗選項,，試驗開始。試驗結(jié)束后,，儀器自動顯示試驗結(jié)果,。

圖4 試驗過程圖

(8) 重復(fù)(7)操作，直至所有試樣條測試完畢,。

6,、試驗結(jié)果

本文中，熱封壓力設(shè)置為0.3 MPa,，熱封時間為1 s,，下熱封頭溫度設(shè)置為100℃，上熱封頭的熱封溫度從130℃開始,，以5℃的溫度梯度遞增,，即的熱封溫度為200℃。每個熱封溫度下的熱封強(qiáng)度平均值見表1,。XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī)的試驗結(jié)果為小數(shù)點后四位,，本文中僅保留到小數(shù)點后兩位。

表1  熱封強(qiáng)度試驗結(jié)果

在試樣的熱封過程中,，熱封溫度在180℃以上時,，試樣的熱封部位出現(xiàn)皺縮的問題，故結(jié)合表1中的熱封強(qiáng)度值綜合評估該樣品的合適熱封溫度范圍為155℃ ~ 175℃,。

7,、結(jié)論

熱封參數(shù)對固體飲料小包裝袋熱封口的熱封強(qiáng)度具有重要影響，通過GHS-03雙五點熱封梯度儀,、XLW(PC)智能電子拉力試驗機(jī)兩款檢測設(shè)備可快速確定軟塑包裝的合適的熱封參數(shù),，可避免在包裝熱封機(jī)上摸索熱封參數(shù)時引起生產(chǎn)停工，或因熱封參數(shù)設(shè)置不當(dāng)而引起包裝袋漏氣,、破袋概率增加等問題,。Labthink蘭光始終致力于為客戶提供專業(yè)的檢測設(shè)備與服務(wù),，除上述兩款檢測設(shè)備外，Labthink蘭光還可為您提供醫(yī)藥包裝的阻隔性能,、物理機(jī)械性能,、衛(wèi)生性能等類別的檢測設(shè)備。愈了解,，愈信任,！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作！