液體食品軟塑包裝熱粘性能的測試方法

摘要：良好的熱粘性能是保證軟塑包裝在灌裝過程中不發生破袋的重要保障，且影響成品包裝的密封性及封口的耐沖擊性。本文以檢測某液體食品包裝用塑料復合膜的熱粘性能為例，介紹了一種熱粘性能測試的新方法，并通過對試驗過程、試驗原理、試驗設備i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗儀的參數及適用范圍等內容的介紹，為企業監控包裝的熱粘性能提供參考。

關鍵詞：熱粘性能、軟塑包裝、液體食品、熱封與熱粘性能測試儀、熱封參數、灌裝、破袋

1、意義

軟塑包裝的液體食品常采用熱封制袋與灌裝同時進行的工藝對產品包裝，即在包裝的熱封邊未*冷卻時，液體食品已充填到包裝中，并對熱封邊產生一定的沖擊作用。而熱封邊未*冷卻時，兩熱封層的粘結并不十分牢度，即熱粘強度較低，若熱粘強度難以承受灌裝產品對熱封邊產生的沖擊作用，軟塑包裝的熱封邊即會被破壞，甚至發生破袋，即使在生產現場未發生破袋，受損傷的熱封邊也會削弱成品包裝的密封性能及熱封邊的抗沖擊性能，在成品包裝的存儲及流通過程中，很可能會在熱封邊處發生緩慢漏氣或者受外力擠壓而破袋的問題。軟塑包裝熱粘強度的高低與熱封層材料及設置的熱封參數有關，故而應通過選用合適的熱封材料、設置適當的熱封參數使軟塑包裝的熱粘強度能夠滿足使用要求。

圖1 常見軟塑包裝的液體食品

2、試驗樣品

本文采用某品牌液體食品包裝用塑料復合膜作為試驗樣品。

3、試驗依據

目前，國內有關軟塑包裝熱粘性能測試的標準即將發布，本次試驗依據美國標準ASTM F1921進行。

4、試驗設備

本次試驗采用由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產的i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗儀作為試驗設備。

圖2  i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗儀

4.1 試驗原理

通過設置一系列的熱封參數，測試不同熱封參數下試樣的熱粘強度，得到試樣的*的熱封參數。對于熱粘強度試驗來說，應確保試樣在熱封處尚未冷卻時完成對熱封邊強度的測試，本設備集熱封過程及強度測試于一體，熱封結束后即可進行強度測試。試驗時試樣兩端裝夾在設備的左、右夾具上，拉動試樣使之處于兩熱封頭之間，熱封后，試樣在左右夾具的拖動下分離，熱封處分離時產生的力值被右夾具上配置的力值傳感器探測到，從而得到試樣的熱粘強度值。

4.2 適用范圍

(1) 本設備適用于各種塑料薄膜、紙塑復合膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜狀材料的熱封性能、熱粘性能及熱封強度的測試。

(2) 本設備滿足ASTM F1921、ASTM F2029、ASTMF88、QB/T2358(ZBY 28004)、YBB 00122003等多項標準。

4.3 設備參數

熱封性能及熱粘性能的控制范圍均為室溫~250℃，控溫分辨率均為±0.1℃，熱封性能的控溫精度為±2℃，熱粘性能的控溫精度為±1℃；熱封壓力的控制范圍均為0.05MPa ~ 0.7MPa；熱封時間設置范圍均為≤99.9s；強度測試的負荷范圍為0 ~ 50N，精度為1級，分辨率為0.1N；熱封強度測試的試驗速度為200mm/min、250mm/min、300mm/min；上、下熱封頭可獨立控溫；手動及腳踏兩種試驗啟動模式以及防燙傷設計，保證用戶使用方便與安全。

5、試驗過程

(1) 沿待測樣品的縱向裁取寬度為15 mm，長度至少為25 mm的試樣。

(2) 設置熱封溫度、熱封壓力、熱封時間，選擇熱粘性能及試驗方法選項。

(3) 當達到設定的熱封溫度后，將試樣裝夾在設備的左右夾具上，拉動手柄，將試樣置于兩熱封頭之間，踩腳踏開關，試樣被熱封，同時松開手柄。

(4) 達到設定的熱封時間后，熱封結束，按照選定的試驗方法，左右夾具自動拖動試樣分離，實現熱粘強度的測試。

(5) 設備自動顯示測試結果。

6、試驗結果

本次試驗選擇方法B，共裁取15條試樣，固定熱封壓力0.2MPa及熱封時間1s，設置105℃、110℃、115℃、120℃、125℃五個不同的溫度，每個溫度下測試3條試樣的熱粘強度。所測試樣品在105℃時的熱粘強度為0.16N/15mm，110℃時的熱粘強度為1.51N/15mm，115℃時的熱粘強度為2.58N/15mm，120℃時的熱粘強度為1.38N/15mm。125℃時的熱粘強度為0.79N/15mm，且120℃時樣品已經出現皺縮現象，故樣品的熱封溫度應控制在115℃~120℃之間，以保證包裝外觀良好及較高的熱粘強度。

7、結論

合理的熱封溫度、熱封壓力、熱封時間等參數是確保軟塑包裝具有較高熱粘強度的必要條件，本文利用Labthink蘭光i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗儀確認了所檢測液體食品包裝用塑料復合膜樣品適宜的熱封溫度范圍，還可利用該設備確認出合理的熱封壓力及熱封時間，從而用于指導實際生產。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發與生產的高新技術企業，始終致力于為客戶提供、及高性價比的試驗設備，目前已有客戶來自世界各地的食品企業、化工企業、醫藥企業、汽車企業、包裝企業、第三方檢測結構、科研院校等眾多領域與行業。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作！