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薄膜版须知:薄膜
 
楼主-发帖时间:2025/6/12 9:47:26软包装薄膜热封技术全攻略:从材料到工艺,一文读懂!
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大家好!今天咱们来聊聊软包装薄膜袋的热封技术,这可是塑料包装加工中一个至关重要的环节,热封质量直接决定了包装对被包装物的保护效果。别看这小小的热封,里面可藏着不少学问呢!

一、热封强度:热封质量的“硬指标”

热封强度是指两层相同或不同的塑料材料在一定熔融温度下,经过一定压力热粘合在一起后的剥离强度。一般来说,热封是在130℃~140℃的温度、1kgf/cm²的压力下,2~3秒的热封时间后测定的强度。影响热封强度的因素可不少,主要包括:

1.树脂的性能:不同树脂的分子结构和热性能不同,直接影响热封效果。比如聚乙烯(PE)的热封强度就和其厚度密切相关,厚度增加,热封强度也随之增加。像高温蒸煮袋的内封层材料PE或PP薄膜,厚度通常在60~70μm,就是为了达到足够的热封强度。
2.添加剂的成分和用量:树脂中的添加剂,如稳定剂、增塑剂等,会改变树脂的熔融流动性和热稳定性,进而影响热封强度。例如,某些添加剂可能会降低树脂的熔融温度,使热封温度范围变窄,稍有不慎就会影响热封效果。
3.加工成型条件:挤出涂布加工时,薄膜表面的氧化程度对热封强度影响很大。表面氧化过度或不足,都会导致热封层的分子间相互作用不充分,降低热封强度。
4.复合材料的性能:当薄膜与其他材料复合时,复合材料的性能差异会影响热封强度和热封温度。比如PET/LDPE复合材料,PET的导热性和热收缩特性就需要在热封时特别考虑,否则可能会出现热封不牢或变形等问题。
5.表面处理程度:电晕处理是常用的表面改性方法,它可以提高薄膜表面的极性和表面能,增强热封层与复合材料之间的粘附力。但如果电晕处理过度,反而会破坏薄膜表面的分子结构,降低热封性。

二、低温热封性:热封的“易操作性”

低温热封性是衡量热封容易程度的一个重要指标,它综合了热封开始温度和热封强度两个因素。对于LDPE树脂来说,低温热封性与熔体指数(MI)和密度密切相关。高MI和低密度的LDPE,低温热封性更好。这是因为高MI的树脂分子量小,流动性好,在较低温度下就能实现良好的热封。而对于乙烯共聚物,如EVA,共聚单体的含量和性能对其低温热封性影响显著。VA含量增加,软化温度下降,低温热封性就好;而EVA密度提高,低温热封性也会变优。

三、夹杂物热封性:热封的“抗干扰能力”

夹杂物热封性是指在热封层表面沾有灰尘、油腻、杂物或包装内容物的情况下,仍能保持良好热封强度的性能。这对于实际包装操作来说非常重要,因为包装过程中很难保证热封表面绝对干净。具有这种性能的树脂有各种粘结性树脂和LLDPE。它们能够在一定程度上容忍表面的不洁,确保热封的可靠性。

四、常见热封用树脂大比拼


1.LDPE(低密度聚乙烯):这是最常用的热封用树脂,可以用挤出吹膜或挤出流涎法生产成薄膜,再与其他薄膜组成复合薄膜使用。它也可以在其他薄膜、铝箔、纸上挤出涂布或复合,还能与其他树脂共挤出成复合膜。LDPE的熔点在105℃~120℃之间,热封性、透明性、无毒性良好,是软包装中的“万金油”。
2.MDPE(中密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯):它们的熔点在120℃~135℃之间,热封性也不错,但透明性不如LDPE。它们的结晶度比LDPE高,薄膜强度更大,热封温度也比LDPE高。一般来说,PE的最佳热封温度在150℃~160℃,在这个温度范围内,热封强度最高。
3.PE的共聚物:PE与其他α碳原子的烯烃(如辛烯、戊烯等)的共聚物,如茂金属聚乙烯(MPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)等,还有乙烯与丙烯酸酯、乙烯与醋酸乙烯酯、乙烯与马来酸酐等的共聚物。这些树脂的共同特点是低温热封性好、热封强度高、热粘合性优异,是高端软包装的“宠儿”。


五、被热封材料的“个性”

不同的被包装物对软包装材料的热封性要求各不相同。比如,包装食盐等粗颗粒、密度大的物品,需要软包装材料有较高的热封强度,这样才能保证包装在运输和储存过程中不会破裂。而包装洗衣粉等轻质、微细的粉末状物质时,由于包装过程中容易飞扬粉尘,所以要求软包装材料的夹杂物热封性要好,即使有少量杂质混入热封层,也能保证热封的可靠性。

六、热封工艺:温度、压力、时间的“平衡术”

当热封材料确定后,热封质量就直接与热封工艺相关了,主要控制的是热封的温度、压力和时间。

1.热封理论

热封时,温度要高于热封材料的熔融温度,使塑料薄膜进入粘流态。热封压力则为处于粘流态的塑料薄膜界面分子间相互渗透、扩散提供外在动力。而一定的热封时间可以让塑料薄膜界面分子尽快相互渗透、扩散,使界面消失,成为一个整体,从而获得良好的密封性。

2.热封温度

热封材料的最低热封温度取决于材料的熔融温度,但实际热封温度需要根据被封材料是单膜还是复合膜、薄膜厚度、热封压力、热封速度等技术指标进行调整。一般来说,热封压力高、热封速度慢、薄膜厚度大时,热封温度可以适当降低;反之,热封温度则需要提高。

3.热封压力

热封压力的大小对热封效果影响很大。热封压力过低时,两层材料难以真正融合,还可能无法排出封口中间的气体,导致局部漏封。而热封压力过大,特别是在热封温度稍高时,热封刀会将封缝中的熔料挤走,出现“热切”现象。这不仅会降低封口的热封强度,还会影响包装袋的耐冲击强度。一般来说,热封温度高、热封速度慢、薄膜材料薄时,热封压力可以适当减小;反之,热封压力则需要增大。

(四)热封时间

在相同的热封温度和压力下,热封时间越长,热封层界面结合越牢固。但热封时间过长,容易导致封缝处树脂氧化,反而降低热封效果。同时,热封时间过长还可能使封缝起皱变形,影响外观,甚至造成漏袋。

七、实际应用中的“典范”:PET/AL/PE复合薄膜

以PET/AL/PE复合薄膜为例,通过试验研究,可以确定其有效热封温度范围。试验表明,当热封温度达到110℃时,热封强度值均大于15N/15mm,符合相关标准要求。因此,110℃可以作为该复合薄膜的有效热封下限温度。同时,考虑到热封试样的拉伸破坏模式和外观效果,热封温度应控制在160℃以下。

八、热封质量的“隐形杀手”


1.薄膜表面污染:热封表面如果受到被包装物等物质的污染,会严重影响热封质量。比如在包装食品时,如果食品残渣沾到热封层,会导致热封不牢。
2.过度电晕处理:电晕处理虽然可以提高薄膜表面的极性和表面能,但如果过度电晕,反而会降低材料的热封性。
3.印刷油墨层的影响:热封处的油墨在受热时,可能会因为油墨与基材的黏附强度降低而导致热封强度下降。
4.助剂析出:热封薄膜中加入的防粘连剂、润滑剂、抗氧剂等助剂,如果在热封过程中析出,会形成隔离层,影响材料的热封性,降低热封强度。
九、总结:热封技术的“选材+工艺”双保险


软包装薄膜袋的热封技术看似简单,实则蕴含着丰富的科学原理和实践经验。不同的热封材料、不同的助剂、不同的表面处理方式,都会使热封材料的特性千差万别。因此,在实际应用中,我们一定要根据不同的被包装物和包装工艺,慎重选择热封材料,并合理确定热封工艺参数(温度、压力、时间),这样才能获得最佳的热封效果,确保包装的质量和可靠性。
大家在实际工作中有没有遇到过热封方面的问题呢?欢迎在评论区留言,一起交流探讨!
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