洗衣粉包裝用軟塑包裝材料熱封性能測試方法

摘要：洗衣粉包裝所用軟塑包裝材料的熱封性能是影響包裝袋是否易出現泄漏、破袋等問題的重要因素。本文采用i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能測試儀對某品牌洗衣粉包裝袋樣品的熱封性能進行測試，并通過對試驗原理、設備參數及適用范圍等內容的介紹，為企業調整熱封參數使包裝的熱封性能滿足使用要求提供參考。

關鍵詞：熱封性能、熱封與熱粘性能測試儀、洗衣粉包裝、塑料復合膜、熱封參數

1、意義

洗衣粉大多采用塑料復合膜進行包裝，重量規格從幾百克到幾千克不等。為了保證洗衣粉成品包裝在運輸、銷售等環節不會發生破袋，包裝熱封部位的熱封效果是必須關注的性能之一。影響包裝材料熱封性能的因素較多，可分為包裝材料與熱封工藝兩方面，具體包括熱封材料的種類、厚度、熱封溫度、熱封壓力、熱封時間等。常見的熱封材料有LDPE、LLDPE、CPP、EVA等，不同材料的熱封性能及適用范圍并不相同，LDPE、LLDPE材料的耐低溫性好，耐夾雜物性好，適合用于包裝冷凍類、粉末類、液體類產品；CPP材料的耐高溫性好，適合用于包裝高溫殺菌類產品。其次，包裝材料的厚度增加會提高兩層材料間的結合牢度，增強熱封強度。另外，適宜的熱封溫度、壓力、時間等參數是保證熱封強度滿足使用要求的必要條件，而熱封溫度低、熱封壓力小、熱封時間短等情況則會導致包裝熱封不牢，出現泄漏、破袋等問題，相反熱封溫度過高或熱封壓力過大或熱封時間過長，則會引起包裝熱封過度，熱封部位發生皺縮、卷曲，當包裝袋跌落、被擠壓時易在熱封部位的根部發生破袋。因此，通過選擇適宜的包裝材料、調整熱封工藝，可提高洗衣粉熱封部位的密封效果，可增強熱封部位的抗沖擊性能，有效預防洗衣粉包裝破袋。

本文通過對不同熱封溫度下試樣熱封強度的檢測，確定出試樣適宜的熱封溫度范圍。

圖1 洗衣粉包裝袋

2、試驗依據

本次試驗所依據的標準為ASTM F2029-2016《Standard Practices for Making Laboratory Heat Seals for Determination of Heat Sealability of Flexible Barrier Materials as Measured by Seal Strength》。

3、試驗樣品

本文所采用的試驗樣品為某品牌洗衣粉包裝用塑料復合膜。

4、試驗設備

本次試驗采用i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能測試儀對樣品進行熱封及測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

圖2  i-Thermotek 2400熱封與熱粘性能試驗儀

4.1 試驗原理

固定熱封壓力與熱封時間，設置一系列熱封溫度，將試樣分別在所設置的溫度下進行熱封，取一定寬度熱封好的試樣，將試樣的兩側的自由端分別裝夾在設備的左、右夾具上，通過右夾具的拖動，破壞試樣的熱封部位，設備內部配置的傳感器能夠實時監控并顯示破壞試樣熱封部位的力值，得到試樣的熱封強度。對比不同熱封溫度下試樣的熱封強度及試驗現象，確定適宜的熱封溫度。同理，通過固定其余兩種熱封參數，還可分別獲得適宜的熱封壓力與熱封時間范圍。

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0.05 MPa ~ 0.7 MPa；熱封時間設置范圍均為≤99.9 s；強度測試的負荷范圍為0 ~ 50 N，精度為1級，分辨率為0.1N；熱封強度測試的試驗速度為200 mm/min、250 mm/min、300 mm/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) 從樣品表面裁取寬15.0 mm，長15 cm的試樣60條，每10條試樣為1組。

(2) 設置熱封壓力為0.35 MPa，熱封時間為1 s，上、下熱封頭的溫度均為120℃。達到設定溫度后，取2條試樣，使其熱封面相對，放入兩熱封頭之間，踩動腳踏開關，試樣被熱封。依次將該組其余8條試樣兩兩熱封。然后分別將熱封溫度設置為130℃、135℃、140℃、145℃、155℃，每個溫度下熱封一組試樣。

(3) 設置試樣寬度、試驗速度、試樣名稱等參數信息，取熱封好的試樣一條，將其兩端分別裝夾在設備的左、右夾具上，點擊試驗選項，夾具開始轉動，帶動試樣熱封部位分離，設備顯示實時的力值，并在試驗結束后顯示所測試試樣的熱封強度。重復裝夾試樣-點擊試驗步驟，直至所有試樣均測試完成。

6、試驗結果

120℃時，5條熱封后試樣的熱封強度的平均值為6.31 N/15mm，熱封部位均呈現平整狀態；130℃時，5條熱封后試樣的熱封強度的平均值為39.63 N/15mm，熱封部位均呈現平整狀態；135℃時，5條熱封后試樣的熱封強度的平均值為41.08 N/15mm，熱封部位均呈現平整狀態；140℃時，5條熱封后試樣的熱封強度的平均值為39.167 N/15mm，熱封部位均呈現平整狀態；145℃時，5條熱封后試樣的熱封強度的平均值為40.97 N/15mm，熱封部位略有彎曲；155℃時，5條熱封后試樣的熱封強度的平均值為38.73 N/15mm，熱封部位皺縮。

7、結論

綜合分析試樣的熱封強度及熱封部位的狀態，本次所檢測樣品的適宜熱封溫度范圍為130℃ ~ 145℃。整個試驗過程簡單，設備易于操作，熱封與測試過程可在一臺設備上完成，測試結果的精度高，準確性好，可以快速有效的確定出軟塑包裝材料適宜的熱封溫度、熱封壓力、熱封時間等參數，能夠很好的用于指導洗衣粉包裝材料的制袋過程。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生產與包裝檢測服務的高新技術企業，現有設備可用于測試日化用品包裝材料對氧氣、水蒸氣的阻隔性能及拉伸性能、摩擦系數、密封性能、開啟性能、抗穿刺力、抗沖擊性能等多項指標。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溝通與合作。