熱封工藝探（tàn）討

熱封（fēng）強度（dù）即是平常由銅棒探測的封口牢度，正規的測試（shì）方法是測封口（kǒu）剝離強度，與複合（hé）膜剝離強度的測（cè）試方法一樣。

一、熱封機理

最常見（jiàn）的是擴散理論：認為熱封製（zhì）袋（dài）時在熱量和壓力的作（zuò）用下，處於熔融狀態的熱封界麵之間大分子互相滲透、擴散，從而（ér）使兩個表麵融結在一起（qǐ）。

二（èr）、熱封工藝參（cān）數對熱封強度的影響

⑴熱封溫度（dù） 製袋操作中（zhōng），熱封溫度是影（yǐng）響（xiǎng）封口牢度（dù）最主要（yào）的（de）原因。樹脂加熱到（dào）一定（dìng）溫度，開始熔解，該點稱熔點，熱封必須在熔點（diǎn）以上進行，這是不言而喻的，但最佳溫度取決於樹脂融體的粘度（dù）。有資料表明，樹脂熱封時（shí）最（zuì）佳黏度為108泊，相當於糊狀的膠印油墨（mò）黏度（dù），該點一般處於熔點至分解溫度之間（jiān）的三分之二處。

以上（shàng）所舉隻是大體範圍，樹脂牌號不同性能（néng）各異（yì），例如LDPE樹脂密度越大，熔融（róng）溫（wēn）度越高。聚乙烯密度0.92，熔融溫度110度；密度0.94，熔融溫度120度；熔融溫度130度的聚乙烯密（mì）度為0.96，樹（shù）脂密度越小，熱封溫度自然就（jiù）越低。

熔體流動速率MFI更直接與熱封性有關。LDPE國標GB11115―89規定代號為D的熔體流動速率測（cè）試條件為190度，2.16kg負（fù）荷。相（xiàng）同條件下，流動速度高的熔體黏度低這意味著達到熱封黏度（dù）所需溫度越低。一般吹膜樹脂MFI為（wéi）2，如2F2B，流延PE樹脂的MFI為3，熱封性比吹膜好。

以上談的熱封性與熱封強度是有區別的（de）。熱封性能好指的是熱封溫度範圍寬，要求的工藝條件不嚴（yán）格也能得到高的熱封強度（dù）。HDPE熱封強（qiáng）度高（gāo）於LDPE，但LDPE的熱（rè）封性卻比HDPE好。LLRPE有良好的（de）熱封性能，特別是熱封麵汙染（rǎn）嚴（yán）重也不（bú）影響熱封性，同時熱封強度也較高。

⑵熱（rè）封壓力 用黏合劑複合需要壓力，熱封也需一定的壓力（lì），正常的熱封壓（yā）力使（shǐ）已熔融的薄膜表麵密切結（jié）合，而又讓有一定黏度（dù）的熔融樹脂能承受而不至壓垮（變薄）。標準熱封壓力是（shì）2~3公斤/厘米2。燙刀寬度改變或製袋寬度改變會影響熱封壓力（壓強），要注意調整，防止產生根切故障。

製袋（dài）機熱封壓力是通過（guò）壓簧，汽缸產生，燙刀下部的（de）矽橡膠軟襯主要是為了糾正燙刀平整度誤差和薄膜厚度偏（piān）差。矽橡膠的硬度對製袋壓力有一定（dìng）影響，同（tóng）時對熱封時間也有影響，這是下麵（miàn）要談的。

⑶熱封時間（jiān） 它是指封口在燙刀下停留的時間，具體操作中表（biǎo）現（xiàn）為製袋速度。熱量從燙刀傳遞到四氟乙烯編（biān）織布，再通過（guò）印刷基材到達熱（rè）切層。在整（zhěng）個熱封截（jié）麵存在溫度梯度（dù）。熱（rè）封時間越短，薄膜越厚，氣溫越低，薄膜內外溫（wēn）度越大。單麵壓燙的製袋（dài）機，內外（wài）溫差更嚴重，正（zhèng）因為（wéi）存在燙刀與熱封層的溫（wēn）度差（chà），所以燙刀設定溫度高於實際所需溫度（一般為140~180℃）當熱封時間（jiān）增長，實際提（tí）高了熱封層溫度；加厚了複合膜厚度，實際上減（jiǎn）低了熱封層（céng）溫度；室溫降低使複合膜（mó）溫度下降，也降低了熱封層（céng）溫度；這些可（kě）變因素都要通過改變設定燙刀熱封（fēng）溫度來解決。

上麵（miàn）提（tí）到的矽橡膠硬度及燙刀上刀座橫梁與支撐的（de）間隙（“華周”製袋機為0.5~3毫米，輕（qīng）機三廠製袋機為1.5~2毫米）也（yě）影響（xiǎng）熱（rè）封時間。操作時要注意它們（men）的變化，作（zuò）為有影響的因素（sù）考（kǎo）慮。

⑷“根切”故障 製袋操（cāo）作中（zhōng），熱封溫度、時間、壓力直接影（yǐng）響熱（rè）封強度。但最（zuì）佳工藝參數是什麽？複合膜熱封層（céng）性能受樹脂牌影（yǐng）響（xiǎng），複合膜種類也各異，再加上其他可變因素，因此不可能得出不變的數據。但是最佳（jiā）工藝可以用封口剝離測試方法得知，能得到最（zuì）佳剝（bāo）離強度的工藝，既是該膜該條件下（xià）的最佳熱（rè）封工藝。

觀察封口斷麵，正常熔合斷麵厚度大於有“根切”故障的熔合斷麵。

（見圖）

正常樣（yàng）品受拉力作用在A–A麵上（shàng）進行封口剝離試驗，而且“根切”的試樣受拉力作用（yòng）在B–B麵上作拉斷試驗。當受力時，應力集中（zhōng），當超過該點可承受的極限應力（lì）時，就在該點發生破裂並迅速向（xiàng）兩邊擴（kuò）展，所以其斷（duàn）裂口為線狀，正常熱封的封口測試時整個熱封麵受力，超負荷時破裂在（zài）熱封麵（miàn）上發生。由於熱封麵上，熱封強度不盡相當，其破（pò）裂口為不規則狀。（見圖）

用拉力機測試封口剝（bāo）離強度時，封口（kǒu）剝（bāo）離強度大於等於（yú）下表值即為正常。小（xiǎo）於下列（liè）值有兩個（gè）可能：一是產生“根切”，二是熱封不牢（溫度不夠）這是很容（róng）易判斷的。

由“根切”故障的模型圖可以看出（chū）根切現象是薄膜封口部分（fèn）熱封層厚度嚴重變薄，這主要與製袋工（gōng）藝條件及燙刀表麵狀況有關。下麵列表簡要說明造成複合袋根（gēn）切的原因及對策。

三、其他影（yǐng）響（xiǎng）熱封強度的因素

⑴內層熱（rè）封（fēng）材料厚度 本質上（shàng），熱封材料（liào）厚度與封口剝離強度無關。從（cóng）國標剝離強度分析，合格的熱封麵剝（bāo）離強度應等於熱封材料本（běn）身的（de）抗拉強度。國標規定LDPE抗（kàng）拉強度為（wéi）112公斤/厘（lí）米2。

作拉伸測（cè）試（shì）時，應（yīng）力集中在最小斷麵，而最小斷（duàn）麵還是在熱封麵的邊緣。熱封壓力一方麵迫使熱封接，界麵的樹脂大（dà）分子滲透、擴散、增強了熱封界麵的剝離（lí）強度（dù），另一（yī）方麵多少會削弱熱封層的厚度，這種情況嚴（yán）重即產生“根切（qiē）”。有資料（liào）說明，熱封時，封（fēng）口邊緣材料（liào）厚度的損失不得大於10~15%，即抗拉強度損失（shī）不大於10~15%是合格的。熱封材料越厚，斷麵越大，抗拉強度也增強。

⑵複合剝離強度 上麵分析似乎（hū）說明正常（cháng）熱封口拉伸時也應（yīng）該像“根切”一（yī）樣斷裂成一條線，其實不然。原因是（shì）外（wài）層材料複合後與熱封層的剝離強度補強了熱封層，這（zhè）與增（zēng）厚熱封層（céng）的作用一樣。高（gāo）的複合剝離強度有助於防止封口薄弱處被（bèi）拉斷，這是有利的。伴隨（suí）著（zhe）時間的延長，複合剝離強度會（huì）有所下降，隨之補強減弱、複合袋如有“根切”會顯露出來，因此使“根切”故障具有隱蔽性。

⑶四氟乙烯編織布 為（wéi）了提高熱封強度，熱封刀下往往襯墊四氟乙烯（xī）編織（zhī）布、使熱（rè）封邊產生均勻的花（huā）紋加（jiā）強筋（jīn）結構。滾輪式熱封刀具去除直接在上（shàng）麵刻製格子紋，也有同樣（yàng）作用。

⑷電暈處理的影響 因氧化反應而（ér）發（fā）生的分子（zǐ）接枝，交聯作用，會明顯提高薄膜的熱（rè）封溫度，而由交聯造（zào）成的網狀結構會阻礙融體的（de）滲透，從而降低熱封強（qiáng）度。

⑸化學助劑的影響 如開口劑（jì）、抗靜電劑及填料，它們都是不融物質，聚（jù）集在熱封區域，會造成微小的空穴，或包含微量空氣，這些部位將首先形成薄弱（ruò）環節。

⑹其他 薄膜平整度和厚薄公差會使熱封溫度，壓力不均勻地傳遞到熱封區域。而封口寬度卻與熱封（fēng）強（qiáng）度無關，但（dàn）會影響封口的密封性能。所以液體包裝，真空包（bāo）裝及充氮包裝等，熱封邊應適當寬一些為好。

四、結語 製袋過程中出現質量問題是連續的，一旦發生會造（zào）成較大（dà）的（de）經（jīng）濟損失。所以，必須正確地設定製袋工藝，仔細檢查設備各部分狀態。每更換一個產品，每設（shè）定一個工藝（yì）條件（jiàn）就要（yào）測封口剝離強度。每班生（shēng）產要詳細記（jì）錄（lù）工藝狀態，以便判斷（duàn）質量和積累工藝數據。隻有認真熟練的操作，及時檢測，反饋，出現問題及時糾（jiū）正，才能避（bì）免質量事故（gù）的發生，提（tí）高產品合格率。