一、熱封溫度
復(fù)合膜的熱封溫度的選擇與復(fù)合基材的性能、厚度,制袋機(jī)的型號、速度、熱封壓力等有密切關(guān)系,直接影響熱封強(qiáng)度的高低。
復(fù)合膜的起封溫度是熱封材料的粘流溫度Tf(或熔融溫度Tm)決定,熱封的溫度不能超過熱封材料的分解溫度Ta。Tf(Tm)~Ta之間的溫度范圍即為熱封材料的熱封溫度范圍。它是影響熱封質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素,熱封溫度范圍越寬,熱封性能越好,質(zhì)量控制越容易,越穩(wěn)定。
同時復(fù)合薄膜的熱封溫度不能高于印刷材料的熱定型溫度以上。否則會引起熱封部位的收縮、起皺,降低了熱封強(qiáng)度和袋子的抗沖擊性能。印刷材料的耐熱性好,如PET、ONY等,在生產(chǎn)中可以提高熱封溫度以快速生產(chǎn);印刷材料的耐溫性差,如BOPP,則盡量采用采用較低的熱封溫度,而通過增加壓力,降低車速或選擇低溫?zé)岱獠牧蟻頍岱鈴?qiáng)度。
熱封溫度的設(shè)定應(yīng)在熱封材料的熱封溫度范圍內(nèi),一般在粘流溫度Tf(或熔融溫度Tm)上15℃~30℃(如果在這個范圍內(nèi),不能使熱封層真正封合,必須從壓力、速度、機(jī)械性能上去設(shè)法改善,壓力并非越大越好,太大也會損傷焊邊,造成斷根問題。“補(bǔ)充探討”),熱封溫度過高,易使熱封部位的熱封材料熔融擠出,降低了熱封厚度,增加了焊邊的厚度和不均勻。雖然表觀熱封強(qiáng)度強(qiáng)度較高,卻會引起斷根破壞現(xiàn)象,大大降低封口的耐沖擊性能(容易產(chǎn)生破袋的問題,“補(bǔ)充”),密封性能。(這個分析很有道理。)熱封溫度低于熱封材料的軟化點,加大壓力和延長熱封時間均不能使熱封層真正封合。
連續(xù)自動灌裝設(shè)備的熱封溫度設(shè)定往往較高,因為在熱封時,易受到內(nèi)裝物的污染、擠壓、冷卻速度的影響。
二、熱封壓力
在熱封溫度下,熱封材料開始熔化,在粘接面上施以壓力,使對應(yīng)的熱封材料相互接觸、滲透、擴(kuò)散,也促使薄膜表面的氣體逸出,使熱封材料表面的分子間距離縮小,產(chǎn)生更大的分子間作用力,從而提高了熱封強(qiáng)度。(再補(bǔ)充熱封理論)
熱封壓力由制袋機(jī)上的彈簧提供。對于輕薄包裝袋,熱封壓力至少在1。96N/㎝2以上。熱封壓力的大小與復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)性能、厚度、熱封寬度等有關(guān)。
熱封材料有較高的活化能,升溫對其粘度的下降影響較大,所需的熱封壓力較小,以免熱封部位的熔融材料被擠出,降低了熱封效果。而PE、PP為非極性熱封材料,活化能極小,所需壓力較高,對熱封強(qiáng)度,界面熱封性有利。(這段如何理解,應(yīng)該是熱封材料中有較高活化能的熱封材料和較低活化能的熱封材料,PE、PP是常用的熱封材料,這里所指應(yīng)是普通型號的PE、PP材料,是屬于活化能較小的熱封材料,而與之共聚、共混改性,或特殊催化、離子型樹脂等熱封材料,如mPE、EVA、EAA、EMAA、Surlyn等是屬于活化能較鎬的熱封材料。不知這樣理解對嗎?)
熱封壓力隨著復(fù)合膜的厚度增加而增加,若熱封壓力不足,熱封丙層薄膜難以熱合,難以排盡夾在焊縫中間的氣泡;熱封壓力過高,會擠走熔融材料,損傷焊邊,引起斷根。計算熱封壓力時,要考慮所需熱封棒的寬度(是指熱封寬度而不是指棒的整個寬度)和實際表面積(是指熱封接觸面積)。熱封棒寬度越寬,所需的壓力越大。熱封棒的寬度過寬,易使熱封部位夾帶氣泡,難以熱封牢固。一般采用鏤空的熱封棒,在***后一封加強(qiáng)熱封牢度。相同寬度(熱封寬度)的熱封棒,若表面刻紋,其實際接觸面積大大減小,單位面積壓力相應(yīng)增大。這對熱封寬度較大的包裝袋是有益的。
三、熱封速度
熱封速度體現(xiàn)制袋子機(jī)的生產(chǎn)效率,也是影響熱封強(qiáng)度和外觀的重要因素。熱封速度越快,熱封溫度要相應(yīng)提高,以熱封強(qiáng)度和熱封狀態(tài)達(dá)到值;在相同的熱封溫度和壓力下,熱封速主度越慢,熱封材料的熔合將更充分,更牢固,但不能引起斷根現(xiàn)象。
在國內(nèi)的制袋機(jī)上,熱封時間的長短主要由制袋機(jī)的速度決定的。增加熱封時間,必須降袋速度,降低手產(chǎn)效率。如果采用的變頻電機(jī)控制熱封棒的升降和送料,調(diào)節(jié)熱封時間,而不改變制袋速度,就大大方便制袋機(jī)的操作與質(zhì)量控制。(國內(nèi)已有幾個廠家能生產(chǎn)這種制袋機(jī),采用三個變頻電機(jī),一個控制熱封時間。目前購進(jìn)的斯米克600型制袋機(jī)就屬于這種,并非上面所說的國內(nèi)的制袋機(jī)控制熱封時間產(chǎn)要由速度來決定。)
四、冷卻情況
冷卻過程是在一定的壓力下,用較低的溫度對剛剛?cè)廴诜夂系暮缚p進(jìn)行定型,消除應(yīng)力集中,減少焊縫的收縮,提高袋子的外觀平整度,提高熱封強(qiáng)度的過程。制袋機(jī)的冷卻水一般是自來水或20℃左右的循環(huán)水。如果水溫過高、冷卻棒壓力不夠、冷卻水循環(huán)不暢、循環(huán)量不夠等都會導(dǎo)導(dǎo)致冷卻,熱封強(qiáng)度愛到影響。
五、熱封次數(shù)
在連續(xù)自動灌裝設(shè)備和某些制袋機(jī)上,縱向熱封一般采用涂復(fù)聚四氟乙烯的環(huán)型鋼帶焊接法,橫向熱封采用熱板焊接法。但大多制袋機(jī)的縱向和橫向熱封采用熱板焊接法,縱向熱封次數(shù)取決于熱封棒的有效長度和袋長之比,橫向熱封次數(shù)由機(jī)臺熱封裝置的組數(shù)決定。良好的熱封一般要求熱封熱封次數(shù)在兩炊以上。橫向熱封裝置多數(shù)為三組。為了滿足寬邊的熱封要求,往往增加橫向熱封裝置,增加熱封次數(shù),以降低熱封溫度,減少頸縮現(xiàn)象。對于較長規(guī)格的包裝袋,可以采用多倍送料技術(shù),使每次送料長度減至袋長的二分之一或三分之一,從而增加熱封次數(shù),改善熱封效果,但會降低生產(chǎn)效率,所以有些制袋機(jī)增加縱封棒的長度,以增加熱封次數(shù),熱封質(zhì)量。
六、熱封棒間隙
熱封棒間隙是指上熱封棒接觸到底板時,預(yù)定的熱封壓力傳遞到熱封表面的施加距離。相同薄膜厚度,相同熱封速度時,熱封棒間隙小,熱封時間相對較小,產(chǎn)品的熱封強(qiáng)度將會降低。一般熱封棒間隙設(shè)定在1~1.5mm,它與薄膜厚度、傳遞性能、制袋速度等有關(guān)。(如果采用有的變頻電機(jī)控制熱封棒的升降和送料、調(diào)節(jié)熱封時間的制袋機(jī),應(yīng)于制袋速度沒關(guān)系。)
七、張力控制
張力控制裝置是用來保持薄膜的平整,易于折邊,間歇送料的均勻,減少袋子熱封部位的收縮和翹曲。制袋機(jī)的張力一般在1~1.5㎏/㎝2。(張力控制的作用和好壞的區(qū)別還有待與范工流探討后補(bǔ)充。)
總結(jié)
1、復(fù)合軟包裝袋的熱封質(zhì)量主要是評價外觀檢查,熱封強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度等。在***標(biāo)準(zhǔn)中,對熱封強(qiáng)度、施壓時間的規(guī)定有些欠缺。(欠缺在什么地方,有待聯(lián)系或查資料補(bǔ)充。)
2、熱封溫度、熱封壓力、熱封速度、冷卻系統(tǒng)、熱封次數(shù)、熱封棒間隙、張力控制等工藝因素都是影響熱封強(qiáng)度和外觀的重要因素。
3、熱封質(zhì)量依賴于熱封材料的選擇和生產(chǎn)工藝的確定,但同時也要注意其它對熱封強(qiáng)度影響的因素:復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)與材料、層間的復(fù)合強(qiáng)度、印刷排版、版面設(shè)計(油墨面積)、油墨和膠粘劑的耐熱性等。