三边封铝箔袋热封工艺探讨(上)

三边封铝箔袋热封工艺探讨(上)
热封强度即是平常由铜棒探测的封口牢度，正规的测试方法是测封口剥离强度，与复合膜剥离强度的测试方法一样。
三边封铝箔袋热封工艺问题探讨一：热封机理
最常见的是扩散理论：认为热封制袋时在热量和压力的作用下，处于熔融状态的热封界面之间大分子互相渗透、扩散，从而使两个表面融结在一起。
三边封铝箔袋热封工艺问题探讨二：热封工艺参数对热封强度的影响
⑴三边封铝箔袋热封温度 制袋操作中，热封温度是影响封口牢度最主要的原因。树脂加热到一定温度，开始熔解，该点称熔点，热封必须在熔点以上进行，这是不言而喻的，但最佳温度取决于树脂融体的粘度。有资料表明，树脂热封时最佳黏度为108泊，相当于糊状的胶印油墨黏度，该点一般处于熔点至分解温度之间的三分之二处。
以上所举只是大体范围，树脂牌号不同性能各异，例如LDPE树脂密度越大，熔融温度越高。聚乙烯密度0.92，熔融温度110度；密度0.94，熔融温度120度；熔融温度130度的聚乙烯密度为0.96，树脂密度越小，热封温度自然就越低。
熔体流动速率MFI更直接与热封性有关。LDPE国标GB11115―89规定代号为D的熔体流动速率测试条件为190度，2.16kg负荷。相同条件下，流动速度高的熔体黏度低这意味着达到热封黏度所需温度越低。一般吹膜树脂MFI为2，如2F2B，流延PE树脂的MFI为3，热封性比吹膜好。
以上谈的热封性与热封强度是有区别的。热封性能好指的是热封温度范围宽，要求的工艺条件不严格也能得到高的热封强度。HDPE热封强度高于LDPE，但LDPE的热封性却比HDPE好。LLRPE有良好的热封性能，特别是热封面污染严重也不影响热封性，同时热封强度也较高。
⑵三边封铝箔袋热封压力 用黏合剂复合需要压力，热封也需一定的压力，正常的热封压力使已熔融的薄膜表面密切结合，而又让有一定黏度的熔融树脂能承受而不至压垮（变薄）。标准热封压力是2~3公斤/厘米2。烫刀宽度改变或制袋宽度改变会影响热封压力（压强），要注意调整，防止产生根切故障。
三边封铝箔袋制袋机热封压力是通过压簧，汽缸产生，烫刀下部的硅橡胶软衬主要是为了纠正烫刀平整度误差和薄膜厚度偏差。硅橡胶的硬度对制袋压力有一定影响，同时对热封时间也有影响，这是下面要谈的。
⑶三边封铝箔袋热封时间 它是指封口在烫刀下停留的时间，具体操作中表现为制袋速度。热量从烫刀传递到四氟乙烯编织布，再通过印刷基材到达热切层。在整个热封截面存在温度梯度。热封时间越短，薄膜越厚，气温越低，薄膜内外温度越大。单面压烫的制袋机，内外温差更严重，正因为存在烫刀与热封层的温度差，所以烫刀设定温度高于实际所需温度（一般为140~180℃）当热封时间增长，实际提高了热封层温度；加厚了复合膜厚度，实际上减低了热封层温度；室温降低使复合膜温度下降，也降低了热封层温度；这些可变因素都要通过改变设定烫刀热封温度来解决。
上面提到的硅橡胶硬度及烫刀上刀座横梁与支撑的间隙（“华周”制袋机为0.5~3毫米，轻机三厂制袋机为1.5~2毫米）也影响热封时间。操作时要注意它们的变化，作为有影响的因素考虑。
⑷三边封铝箔袋“根切”故障 制袋操作中，热封温度、时间、压力直接影响热封强度。但最佳工艺参数是什么？复合膜热封层性能受树脂牌影响，复合膜种类也各异，再加上其他可变因素，因此不可能得出不变的数据。但是最佳工艺可以用封口剥离测试方法得知，能得到最佳剥离强度的工艺，既是该膜该条件下的最佳热封工艺。
观察封口断面，正常熔合断面厚度大于有“根切”故障的熔合断面。
正常样品受拉力作用在A–A面上进行封口剥离试验，而且“根切”的试样受拉力作用在B–B面上作拉断试验。当受力时，应力集中，当超过该点可承受的极限应力时，就在该点发生破裂并迅速向两边扩展，所以其断裂口为线状，正常热封的封口测试时整个热封面受力，超负荷时破裂在热封面上发生。由于热封面上，热封强度不尽相当，其破裂口为不规则状。
用拉力机测试封口剥离强度时，封口剥离强度大于等于下表值即为正常。小于下列值有两个可能：一是产生“根切”，二是热封不牢（温度不够）这是很容易判断的。
由“根切”故障的模型图可以看出根切现象是薄膜封口部分热封层厚度严重变薄，这主要与制袋工艺条件及烫刀表面状况有关。下面列表简要说明造成复合袋根切的原因及对策。