淺析熱封液位計在軟包裝制袋中的應用
日期:2019-07-17 來源: 作者:
摘要:軟包裝袋在使用過程中經常會遇到氣密性不良或是跌落破包的問題,本文列舉了幾個常見的袋型,重點對熱封液位計在制袋中的應用進行了解析,并提出了幾種典型制袋熱封不良的解決方案。
軟包裝復合袋具有良好的阻隔性、熱封性、防潮性、經濟性,因被廣泛用于食品的包裝。隨著人們對軟包裝復合袋質量要求的日益提高,包裝企業和食品工廠對軟包裝復合袋的質量檢測也越來越嚴格,因此,軟包裝行業對制袋的要求也越來越高。很多軟包裝企業在制袋過程中會遇到氣密性不良或是跌落破包的問題,本文就這些問題,提出了簡單實用的解決方案。
1 下面以熱封液位計在一些常見袋型中的應用為例加以解析
1.1 中封袋
如圖 1 所示,以一款普通規格的中封袋為例進行說明:
(1)袋子規格:195mm 袋長 ×130mm 袋寬;材質結構:BOPP28/CPP30;復合方式:干法復合或無溶劑復合。
(2)包裝內容物:10g 海苔(對氣密性要求嚴格)。
(3)檢驗方法:向袋底噴入滲透液,靜置 2h,觀察滲透液是否透過袋底。
(4)常見問題及原因:中封袋背封與底封的交界處容易發生滲漏,整個袋子氣密性不好。原因分析:底封和中封的交接位置是四層材料結構,而兩邊的袋角位置是兩層材料結構,此處存在厚度差,會形成一條“通道”,在包裝機上走機時,由于兩層結構受到的壓力小,傳遞的熱量少,導致此處熱封層未完全熔融,不能充分填滿“通道”,熱封不完整。而此結構BOPP做表層,耐溫性差,考慮到袋子外觀問題,熱封的溫度和壓力也受到限制。
(5)解決方案:通過增置液位計、調整液位計的位置及調整液位計的溫度、壓力、車速可以解決滲漏的問題。
①液位計的位置設置:小規格中封袋一般是在小型中封制袋機上制作的,這種制袋機一般有五組橫刀,我們通常會將前三組設置為液位計,第四組設置為液位計,第五組設置為冷卻刀。第一組:上刀為液位計,下刀為硅膠墊;第二組:上刀為硅膠墊、下刀為液位計;第三組:上刀為液位計,下刀為硅膠墊,熱封刀與硅膠墊交替設置。以這種“硬碰軟”及多組刀上下交替的熱封方式,可以有效避免熱封刀受熱變形或上下刀不能完全平行而導致的熱封不良現象。將第四組設置為液位計,液位計主要是對易產生滲漏的位置進行加強,如圖 1 所示。一般地,這種小規格的中封袋,液位計選用的尺寸是長 40mm× 寬 3mm,液位計尺寸越小,在同等壓力作用下對袋子需要加強的部位壓強越大,壓得越深。液位計的位置非常關鍵,要求液位計距離熱封刀邊沿 2 ~ 3mm 為宜,因為液位計壓強大、溫度高容易將袋子的熱封層破壞,如果與液位計平齊甚至超出熱封刀印,很容易就在液位計處直接滲漏或破裂,起不到加強的效果。
②液位計的溫度設定:所有四組刀都需要墊特氟龍熱封刀布,前三組液位計采用“硬碰軟”交替加熱的方式,硬是指液位計,軟是指硅膠墊,對于這種材質結構,熱封刀溫度設定為 160℃,硅膠墊溫度設定為 80℃。注意,三組刀印一定要對齊。第四組液位計采用“硬碰硬”的加熱方式,上刀用40mm×3mm的液位計,下刀用10mm寬普通熱封刀(平刀),溫度設定為 170℃。注意,液位計必須在液位計印的后面 2~ 3mm。
③判斷熱封溫度、壓力、時間三要素搭配是否合理的簡便方法:用剪刀將整條熱封邊剪成 5 ~ 10mm 寬的樣條,然后用手撕的方式將每個樣條撕開,觀察撕裂口的狀態:良好的熱封狀態的開裂方式應該是在熱封層與層間被剝離開或材料自身在非熱封處斷裂,而不是出現以下狀態:
a. 材料在熱封邊處斷裂,說明溫度過高或壓力過大,需適當降低溫度或減小壓力;
b. 材料熱封層之間直接分離,并且熱封層沒有嚴重破壞,說明溫度偏低或壓力偏小,需適當升高溫度、增大壓力或降低車速生產;
c. 熱封層與次內層分層,說明復合膜層間剝離強度較低,需適當降低溫度生產。
1.2 大型中封風琴袋
如圖 2 所示,以一款常見的較大中封風琴袋為例進行說明:
(1)袋子規格:820mm 袋長 ×415mm 袋寬 ×120mm;風琴高材質結構:PET12/AL7/NY15/PE120;復合方式:干法復合。
(2)包裝內容物:20kg 香料、20kg 尼龍 -66 切片(對氣密性要求嚴格、有較高的摔包要求)。
(3)檢驗方法:a. 向袋底噴入滲透液,靜置 2h,觀察滲透液有沒有透過袋底;b. 跌落試驗:1.2m 高度靜止平摔、側摔、縱摔各一次,不爆袋、不破損為合格。
(4)常見問題及原因:①這種大尺寸中封風琴袋很容易在背封與底封的交界處及風琴與底封的交界處發生滲漏(如圖 2 所示),造成香料或尼龍切片受潮。原因分析:與中封袋滲漏的原因相似,但不同之處是這種中封風琴袋尺寸較大,材料較厚,更容易出現滲漏現象。此外,以 PET 為表層的復合膜可以耐更高溫熱封。②跌落試驗中,爆袋情況絕大部分出現在縱向摔包時,位置就在底封處。原因分析:熱封不良是造成爆袋的主要原因。
(5)解決方案:同樣可以通過增置液位計、調整液位計的位置及調整液位計的溫度、壓力、車速解決滲漏及跌落爆袋的問題:①液位計熱封方式的設置:較大尺寸中封風琴袋通常在大型制袋機上制作,這種制袋機一般只有三組橫刀,我們通常會將第一組設置為液位計(“K”型刀),采用上下“硬碰硬”的加熱方式。將第二組設置為液位計,液位計主要是對容易產生滲漏的這四個點進行加強(如圖 2 所示)。液位計的尺寸選長 325mm× 寬 10mm,液位計長度計算:袋寬-風琴高+ 30mm。液位計的位置非常關鍵,要求液位計距離熱封刀邊沿 2 ~ 3mm 為宜。第三組刀為冷卻刀。②液位計的溫度設定:所有刀都需要墊特氟龍熱封刀布,受到大型制袋機的橫刀組數限制,第一組熱封刀只能采用“硬碰硬”的熱封方式,因為“K”型刀較寬達到 150mm,并且“硬碰硬”的加熱方式對上下液位計的平行度要求很高,對于這種帶鋁箔的較厚的材質結構,熱封刀溫度應設定為200℃,上下刀印一定要對齊,并且要增大壓力,降低車速,盡量做到除圖 2 所示的容易滲漏的 4 點外,其他地方已經完全熱封好。第二組液位計也采用“硬碰硬”的加熱方式,上刀用 325mm×10mm 的液位計,下刀用 12mm 寬普通熱封刀(平刀),溫度設定為 200℃。注意,液位計必須在液位計印的后面 2 ~ 3mm。③依然可以用以上提到的方法來判斷熱封溫度、壓力、時間三要素搭配是否合理。另外,值得注意的是:用滲透液檢查不滲漏并不意味著可以通過跌落試驗;熱封強度可以到達100N/15mm以上,也不意味著一定可以通過跌落試驗,制袋過程中要嚴格注意2 點:上下熱封刀對齊并且盡量熱封完整;液位計四周不允許留有鋒利的棱角,需用砂紙磨圓,制袋時,距離熱封刀邊沿 2 ~ 3mm,增大壓力,熱封完成后,可以看到一條明顯的液位計印,刀印兩端復合膜甚至有些微破損(此地方有些微破損對袋子的熱封強度及袋子的氣密性沒有影響),其他地方完好,并且可以在液位計印上方這 2 ~ 3mm 區間范圍摸到一條“凸起”,這是內層 PE 在液位計的高溫、高壓作用下熔融并被擠壓堆積到一起形成的“凸起”。當出現這些現象時,說明液位計的壓力、溫度已經調整到了比較合適的范圍,連續取三個成品袋裝 25kg 塑料切片做跌落試驗,不爆袋、不破損為合格。
1.3 PE 筒袋
如圖 3 所示,以一款較大規格的 PE 筒袋為例進行說明:
(1)袋子規格:袋長1000mm×袋寬800mm;材質結構:PE100 筒膜。
(2)包裝內容物:香料;作為內袋使用,對熱封強度要求不高,但對氣密性要求嚴格。
(3)檢驗方法:向袋底噴入滲透液,靜置 2h,觀察滲透液有沒有透過袋底。
(4)常見問題及原因:熱封處出現假封、點漏等熱封不良現象。原因分析:PE筒膜厚度不均及制袋溫度受到限制,是造成熱封不良的主要原因。
(5)解決方案:調整加熱方式、液位計的位置及調整液位計的溫度、壓力、車速可以解決熱封不良的問題。①液位計熱封方式的設置:較大尺寸筒袋一般是在大型制袋機上制作的,這種制袋機一般只有三組橫刀,我們通常會將第一組設置為液位計,采用上刀為 8mm 寬的液位計、下刀墊硅膠墊及“硬碰軟”的加熱方式。將第二組設置為液位計,液位計寬度為5mm,也采用“硬碰軟”的加熱方式。都采用“硬碰軟”的加熱方式可以zui大限度地減小因 PE 膜厚度不均或液位計不平整而產生的熱封不良現象。液位計的位置非常關鍵,要求液位計距離熱封刀邊沿 2 ~ 3mm 為宜。第三組刀為冷卻刀。
②液位計的溫度設定:所有熱封刀都需要墊特氟龍熱封刀布,一般熱封溫度設定為 140 ~ 150℃,具體溫度設置跟 PE 膜配方、壓力設定、車速等有關,zui終以獲得完整熱封性為準。
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