包裝材料的熱封性能是評定材料包裝性能的主要指標(biāo)，包括熱粘力和熱封強度，考察材料熱封部分在熱封后很短的時間內(nèi)(尚未冷卻)的剝離力是材料的熱粘力(Hot Tack)，而熱封強度(Ultimate Strength)是熱封部分完全冷卻后的剝離強度，同種材料的這兩項指標(biāo)相差很大。然而，實際上這兩項指標(biāo)的良好應(yīng)用往往直接關(guān)系到包裝材料的選擇和實際灌裝效率的高低，本文以灌裝生產(chǎn)線包材選擇為例就材料熱粘力的應(yīng)用以及分析評價進行介紹。

    1. 熱粘力的用途

    如今，食品、藥品、化妝品、及其他領(lǐng)域中大多軟包裝灌裝都使用制袋-充填-封合包裝機(Form-Fill-Seal Machine)。在這些灌裝生產(chǎn)線上，軟包裝袋的制作工藝與灌裝工藝是同時進行的，而產(chǎn)品充填的方式基本上都是產(chǎn)品從一定高度落入包裝袋中并對包裝袋底部產(chǎn)生強烈沖擊，如果包裝袋底部無法承受沖擊力的作用就會出現(xiàn)底部開裂——破袋，不僅會影響生產(chǎn)環(huán)境的清潔，而且會影響灌裝效率。由于在灌裝生產(chǎn)線上熱封制袋與內(nèi)容物填充兩步操作的間隔時間非常短，而在這么短的時間間隔內(nèi)要使包裝袋的熱封部分完全冷卻是不可能的，可見包裝材料的熱封強度不適宜用于此處對于材料熱封性能的評價，應(yīng)該采用材料的熱粘力。將包裝過程中的熱封程序最優(yōu)化作為縮短包裝循環(huán)時間的一種有效途徑已經(jīng)得到了普遍的認(rèn)可，而通過熱粘力檢測可以幫助操作人員選擇最優(yōu)的熱封參數(shù)。

    所以，熱粘力與熱封強度的應(yīng)用區(qū)別就很清晰了，熱粘性能是用于確保灌裝生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)正常，它的合適與否直接影響到灌裝效率及破袋率;而熱封性能主要是用于評價材料的存儲性能，確保熱封部分在運輸、存儲、展示的過程中不會出現(xiàn)泄漏，是實現(xiàn)包裝材料功能性的前提。

    2.案例分析

    通過檢測材料的熱粘力應(yīng)該如何選擇最佳的生產(chǎn)線熱封參數(shù)呢?下面以Labthink實驗室接受的客戶試驗委托為例介紹一下熱粘力與生產(chǎn)線熱封參數(shù)選擇的關(guān)系。

    客戶為東南亞一家食品生產(chǎn)企業(yè)，想在其他性能指標(biāo)相近的A、B兩種薄膜中選擇一種既滿足生產(chǎn)線制袋要求，又使生產(chǎn)線具有較高的灌裝效率。受其它因素的影響，生產(chǎn)線所能提供的熱粘時間和熱封壓力已經(jīng)確定，而材料的熱封面也是確定的。客戶要求包裝材料的熱封溫度不高于133℃，熱粘力不低于2N，熱封時間應(yīng)在能滿足以上要求的基礎(chǔ)上盡可能地縮短，同時要兼顧節(jié)能的原則。

    我們采用Labthink HTT-L1熱粘拉力試驗儀檢測A、B兩種薄膜的熱粘力，熱封時間設(shè)定為0.3s、0.5s、0.7s，熱封溫度設(shè)定為115℃、118℃、121℃、124℃、127℃、130℃、133℃，其它指標(biāo)按照客戶要求設(shè)定，測試試樣寬度按照客戶要求取為25mm。

    實際上，要達(dá)到薄膜材料的最佳熱粘力有一個最合適的溫度點，而當(dāng)熱封溫度超過這個溫度點后熱粘力會表現(xiàn)出下降的趨勢。從圖1和圖2中我們可以看出，薄膜A的最佳熱封溫度約為130℃，而薄膜B的最佳熱封溫度約為127℃。

    數(shù)據(jù)上分析，對于薄膜A來講，當(dāng)熱封時間為0.3s時，熱粘力沒有達(dá)到客戶的要求;當(dāng)熱封時間為0.5s時，熱封溫度在127℃~133℃之間時材料的熱粘力剛剛能夠滿足客戶要求;當(dāng)熱封時間為0.7s時，熱封溫度在127℃~133℃范圍內(nèi)材料的熱粘力能較好地滿足要求。因此對于薄膜A來講只有當(dāng)熱封時間大于0.5s、熱封溫度在127℃~133℃才能滿足客戶對材料熱粘力的要求。而薄膜B在同樣的熱封參數(shù)下所表現(xiàn)出的熱粘力要比薄膜A好很多，當(dāng)熱封時間不小于0.3s、熱封溫度在118℃~133℃之間都能滿足客戶對熱粘力的要求;而且隨著熱封時間的增加，所需的熱封溫度明顯下降，當(dāng)熱封時間增加到0.7s、熱封溫度在115℃~133℃中任意溫度點時，薄膜B都能滿足客戶的要求。

    參考以上測試數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為應(yīng)采用薄膜B，生產(chǎn)線熱封參數(shù)可以設(shè)為：熱封時間為0.3 s ~0.5s、熱封溫度為118℃。當(dāng)然熱封溫度點還應(yīng)通過進一步測試來確定最佳值，但注意應(yīng)使熱粘力留有一定的余量，以避免由于熱封機構(gòu)因素或材料因素引起的熱封不均勻而導(dǎo)致強度不足的問題。僅從材料分析我們認(rèn)為采用A試樣的話會降低灌裝效率，同時增加生產(chǎn)線能耗，然而進一步的數(shù)據(jù)分析還應(yīng)該考慮到包裝材料的成本以及整個生產(chǎn)線的最佳工作效率等等。

    3. 總結(jié)

    想合理地設(shè)定灌裝生產(chǎn)線的熱封工藝參數(shù)，應(yīng)該主要考慮材料的熱粘力。使用熱粘拉力試驗儀，我們可以隨意調(diào)整熱封時間、熱粘時間、熱封溫度以及熱封壓力，從測試數(shù)據(jù)圖表結(jié)合生產(chǎn)線的實際情況分析出最佳的參數(shù)組合模式。當(dāng)然材料成本也應(yīng)當(dāng)被考慮在內(nèi)，以達(dá)到生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率的最優(yōu)化。