摘要：醬油類液體產品通常采用制袋-灌裝的工藝流程，這種包裝工藝對灌裝前熱封邊自身熱粘強度要求較高。本文通過Labthink蘭光HTT-L1熱粘拉力試驗儀對某醬油包裝用軟塑包裝熱粘性能的檢測，介紹測試軟塑包裝熱粘性能的檢測方法和相關試驗設備，從而為企業如何設定適宜的熱封參數，以提高包裝袋的熱粘強度提供參考。
關鍵詞：軟塑包裝、熱粘強度、熱粘拉力試驗儀、醬油、熱封參數、熱粘性能
1、意義
熱粘強度是指軟塑包裝熱封后熱封邊尚未冷卻時的密封強度。采用軟塑包裝形式的牛奶、醬油、醬、奶粉、咖啡等液體、醬狀或粉末狀產品已越來越多的采用制袋-灌裝-熱封形式的包裝工藝，這種包裝工藝是在熱封制袋后間隔較短的時間即向成型的包裝袋內灌裝產品，從而對熱封邊產生較強的沖擊力。隨著生產效率的提高，熱封制袋與灌裝產品兩道工序的間隔時間逐漸縮短，甚至同時進行，故灌裝產品時，熱封形成的封邊尚未冷卻，若包裝袋的熱粘強度較差，則會在產品的沖擊作用下，發生破袋或因熱封邊受到破壞而發生漏氣，因此設置合適的熱封參數，提高軟塑包裝袋的熱粘強度是降低生產現場的破袋率或減少存儲過程漏氣現象的重要舉措。
圖1 各種軟塑包裝卷膜
2、現狀
目前，國內有關軟塑包裝熱粘強度的檢測方法標準尚未實施，本文的試驗過程是依據美國標準ASTM F1921進行。
3、檢測樣品
本文以某品牌醬油包裝用黑白膜為例，介紹熱粘性能的檢測方法。
4、試驗設備
熱封邊的密封強度隨冷卻時間的增加而發生較大變化，因此，熱粘強度的測試結果與熱封結束到開始測試熱粘強度之間的冷卻時間間隔有很大關系，一般的檢測設備很難對這段時間進行控制。故本文采用了熱粘強度檢測設備HTT-L1熱粘拉力試驗機對樣品的熱粘性能進行測試。
圖2 HTT-L1熱粘拉力試驗機
4.1 試驗原理
同種軟塑包裝其熱粘強度的高低與熱封參數的設置值有直接關系，本文通過設置一系列的熱封參數，測試試樣在各熱封參數條件下的熱粘強度，并經過對熱粘強度及樣品破壞狀態的綜合對比分析，確定達到*熱粘強度所對應的適宜的熱封參數設置范圍。
4.2 適用范圍
(1) 本設備適用于塑料薄膜、薄片、復合膜等材料熱粘性能的測試，如方便面袋、奶粉帶、液態袋奶、洗衣粉袋、感冒沖劑袋等食品、藥品、日化用品外包裝袋。
(2) 本設備還可用于塑料薄膜、薄片、復合膜的熱封性能、抗拉強度的測試，及復合膜、不干膠、膠粘帶、膠粘復合品、復合紙等材料剝離強度的測試。
(3) 本設備可滿足ASTM F1921、ASTM F2029、QB/T 2358、YBB00122003等多項國家和標準。
4.3設備參數
- 熱封溫度的控制范圍為室溫 ~ 250℃，控溫精度為±0.2℃；熱封時間的控制范圍為0.1 ~ 999.9 s；熱封壓力的控制范圍為0.05MPa ~ 0.7MPa。
- 設備的負荷范圍為0 ~ 200N，也可根據實際的測試需要選擇性配置30 N、50 N、100 N，測試精度為1級，分辨率為0.01 N。
- 夾具的分離速度有100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、300 mm/min、500 mm/min可供選擇。
- 設備的行程為500 mm。
- 設備提供了熱粘性、熱封、剝離、抗拉四種試驗功能，滿足用戶不同的試驗需求。
- 數字P.I.D控溫技術不僅可以快速達到設定溫度，還可以有效的避免溫度波動。
- 手動和腳踏兩種試驗啟動模式以及防燙傷安全設計，可以有效地保證用戶使用的方便性和安全性。
- 設備配備自動清零、故障提示、過載保護、行程保護等多種實用功能保證用戶操作安全。
5、試驗過程
(1) 沿試驗樣品的縱向方向隨機裁制寬15 mm，長35 cm的試樣40條。
(2) 設置熱封時間、熱封壓力、熱封溫度、延遲時間、夾具分離速度等試驗參數。
(3) 隨機取一條試樣，熱封面向上，夾持在熱粘拉力試驗儀上，進行熱粘強度的測試。另取4條試樣，分別測試其熱粘強度。
(4) 隨后每增加5℃做一組試驗，直至熱粘強度明顯下降或試樣發生明顯變形。每組試驗平行測試5條試樣，取5條試樣測試結果的平均值作為對應熱封參數下的熱粘強度。
6、試驗結果
本次試驗設置的熱封時間為1 s，熱封壓力為0.35 MPa，延遲時間為100 ms，夾具分離速度為500 mm/min，分別測試了7個不同的熱封溫度下試樣的熱粘強度。試驗結果見表1。
表1 熱粘強度測試結果
熱封溫度(℃) | 130 | 135 | 140 | 145 | 150 | 155 | 160 |
熱粘強度(N/15mm) | 1.43 | 1.71 | 2.31 | 3.44 | 3.23 | 3.18 | 3.27 |
160℃時試樣表面出現了輕微皺縮，且在熱封根部發生破壞，故本文測試樣品的*熱封溫度為145 ~ 155℃。
7、結論
熱粘性能是驗證軟塑包裝熱封剛結束且熱封邊還未冷卻時的抗沖擊破壞能力，是軟塑包裝重要的性能指標。濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的HTT-L1熱粘拉力試驗機是一款可準確測試軟塑包裝熱粘性能的檢測設備，利用本設備可為生產現場包裝設備熱封參數的設置提供參考。除了熱粘性能測試儀外，Labthink蘭光還可為您提供阻隔性能檢測設備、密封性能檢測設備、衛生性能檢測設備、抗沖擊性能檢測設備、摩擦系數檢測設備、熱封性能檢測設備等涉及軟塑包裝性能的檢測設備，設備的詳細信息您可登陸濟南蘭光公司查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！濟南蘭光機電技術有限公司愿借此與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。
