摘要：在影響煙用包裝膜使用性能的眾多參數(shù)中，熱封強(qiáng)度是其中一項(xiàng)極為重要的參數(shù)指標(biāo)，直接關(guān)系到香煙包裝的完整性。本文以HST-H3熱封試驗(yàn)儀及XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)為檢測設(shè)備，測試了某品牌香煙外包裝膜的熱封強(qiáng)度，并介紹了設(shè)備的原理、適用范圍及參數(shù)、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為企業(yè)監(jiān)測煙用包裝膜的熱封強(qiáng)度提供一種切實(shí)可行的試驗(yàn)方法。

關(guān)鍵詞：煙用包裝膜、熱封強(qiáng)度、熱封性能、熱封溫度、熱封壓力、熱封時(shí)間、熱封試驗(yàn)儀、智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)、軟塑包裝

1、意義

為了保證香煙的包裝速度、提高生產(chǎn)效率，防止香煙在存儲或貨架期出現(xiàn)吸潮問題，且具有良好的外觀，香煙外包裝用塑料薄膜應(yīng)具有良好的爽滑性能、抗靜電性能、較高的阻濕性能、優(yōu)異的收縮性能及光學(xué)性能等。若要實(shí)現(xiàn)上述功能，優(yōu)異的熱封性能亦*，包括較寬的熱封范圍及較高的熱封強(qiáng)度。若包裝的熱封性能較差，則容易在包裝的生產(chǎn)線出現(xiàn)飛包、包裝破袋等問題，影響香煙的生產(chǎn)效率；包裝的熱封強(qiáng)度較低，則很可能導(dǎo)致香煙整體包裝的密封性能較差，環(huán)境中的水蒸氣很容易從密封較差的熱封部位進(jìn)入包裝內(nèi)部，無論薄膜材料的阻濕性能有多高，香煙也極易吸潮，進(jìn)而出現(xiàn)發(fā)霉等問題；另外，不同廠家設(shè)置的熱封溫度并不是*相同的，即使設(shè)置相同的熱封溫度，由于不同香煙包裝機(jī)熱封溫度控制系統(tǒng)的差異，煙用包裝膜實(shí)際受到的熱封溫度也不盡相同，因此，若煙用包裝膜的熱封溫度范圍較窄，香煙包裝機(jī)可調(diào)整的熱封溫度范圍則很窄，當(dāng)熱封溫度設(shè)置稍高，包裝膜表面易出現(xiàn)皺縮，影響包裝的外觀，而熱封溫度稍低，則會(huì)導(dǎo)致包裝的熱封強(qiáng)度較低，封口不緊。故而，良好的熱封性能及適宜的熱封參數(shù)是確保煙包封口密封可靠的必要條件。

圖1 煙用包裝膜

2、檢測依據(jù)

本次試驗(yàn)依據(jù)ASTM F2029測試樣品在不同熱封溫度下的熱封強(qiáng)度，確定zui合適的熱封溫度范圍。

3、試驗(yàn)樣品

本文采用某品牌香煙包裝用薄膜為試驗(yàn)樣品。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文利用HST-H3熱封試驗(yàn)儀對樣品在不同熱封溫度下進(jìn)行熱封，利用XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)檢測試樣的熱封強(qiáng)度值，這兩款設(shè)備均由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2

4.1 試驗(yàn)原理

熱封溫度、熱封壓力及熱封時(shí)間是與熱封強(qiáng)度息息相關(guān)的三個(gè)熱封參數(shù)。固定熱封壓力及熱封時(shí)間，測試不同熱封溫度下試樣的熱封強(qiáng)度，通過對比熱封試樣的表面狀態(tài)及熱封強(qiáng)度值可得到zui合適的熱封溫度范圍，同樣，固定另外兩個(gè)參數(shù)，可分別得到合適的熱封壓力、熱封時(shí)間范圍。

4.2 設(shè)備參數(shù)

(1) HST-H3熱封試驗(yàn)儀：熱封溫度可控制到室溫 ~ 300℃，控溫精度為±0.2℃；熱封時(shí)間的調(diào)整范圍為0.1 ~ 999.9s；熱封壓力的控制范圍為0.05 MPa ~ 0.7 MPa。上、下熱封頭均可獨(dú)立控溫，并采用數(shù)字P.I.D控溫技術(shù)，可快速達(dá)到設(shè)定的溫度，且有效的避免了溫度的波動(dòng)。采用下置式氣缸設(shè)計(jì)，保證了儀器在操作過程中的穩(wěn)定性，使試樣熱封時(shí)受壓均勻。采用了手動(dòng)、腳踏兩種試驗(yàn)啟動(dòng)模式，且配置了防燙傷的安全設(shè)計(jì)，有效保證試驗(yàn)人員試驗(yàn)的方便性和安全性。

(2) XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)：500 N、50 N兩種規(guī)格的力值傳感器可供選擇。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)備提供50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種試驗(yàn)速度，可根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求自由設(shè)定。1000 mm的超長行程可以滿足大變形率材料的測試。限位保護(hù)、過載保護(hù)、自動(dòng)回位以及掉電記憶等智能配置，保證用戶的操作安全。一臺試驗(yàn)機(jī)集成拉伸、剝離、撕裂等七種獨(dú)立的測試程序，為用戶提供了多種試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇。

4.3 適用范圍

(1) HST-H3熱封試驗(yàn)儀：適用于軟塑薄膜、果凍杯蓋、塑料軟管等類型試樣的熱封試驗(yàn)，其中軟塑薄膜包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜等。滿足ASTM F2029、YBB00122003等國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求。

(2) XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)：可用于塑料薄膜、復(fù)合膜、薄片等材料的拉伸性能、拉斷力、抗拉強(qiáng)度與變形率、抗撕裂性能、剝離強(qiáng)度性能、熱封強(qiáng)度性能、抗穿刺性能等指標(biāo)的測試；可用于輸液袋蓋、軟橡膠瓶塞、口服液蓋穿刺/拉拔力的測試；可用于膠帶解卷力、塑料瓶抗壓力、組合蓋及果凍杯、酸奶杯蓋膜的開啟力等產(chǎn)品與包裝性能的測試?？蓾M足ISO37、GB/T 10004、GB 8808、GB/T 1040.1、GB/T 1040.2、GB/T 1040.3、GB/T 1040.4、GB/T 1040.5、QB/T 2358、QB/T 1130、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM D3330等20余項(xiàng)國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5、試驗(yàn)過程

5.1 熱封

(1) 從煙用包裝膜樣品表面裁取8 cm × 10 cm的試樣12片。

(2) 在HST-H3熱封試驗(yàn)儀上設(shè)定熱封時(shí)間為1s、熱封壓力為0.18 MPa、熱封溫度為110℃，待設(shè)備達(dá)到設(shè)定溫度后，取2片試樣，熱封面接觸并對齊，將長邊放入兩熱封刀之間，踩動(dòng)腳踏開關(guān)，進(jìn)行熱封。

(3) 將熱封溫度分別設(shè)定為115℃、120℃、125℃、130℃、135℃，每個(gè)溫度下取2片試樣進(jìn)行熱封試驗(yàn)。

5.2 熱封強(qiáng)度測試

(1) 沿垂直于熱封邊的方向，從熱封好的6組試樣上分別裁取寬度為15.0 mm的試樣條5條。

(2) 在XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)速度(100 mm/min)、試驗(yàn)次數(shù)(30次)、試樣寬度(15.0 mm)等參數(shù)信息。

(3) 將其中一條試樣條的兩邊自由端分別裝夾在設(shè)備的上、下夾具中，使熱封部位處于兩夾具的中間，試樣條縱軸與兩夾具的中心線重合，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，上夾具向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)備實(shí)時(shí)顯示熱封部位被破壞過程中的力值曲線，在試驗(yàn)結(jié)束后報(bào)告熱封強(qiáng)度值。重復(fù)上述裝樣過程，點(diǎn)擊試驗(yàn)操作，直至30條試樣均測試完成。

6、試驗(yàn)結(jié)果

取每個(gè)溫度下5條試樣測試值的平均值作為該溫度下的熱封強(qiáng)度并記錄試驗(yàn)現(xiàn)象：

110℃下試樣的熱封強(qiáng)度為0.91 N/15mm，熱封部位平整；115℃下試樣的熱封強(qiáng)度為3.87 N/15mm，熱封部位平整；120℃下試樣的熱封強(qiáng)度為4.05 N/15mm，熱封部位平整；125℃下試樣的熱封強(qiáng)度為4.01 N/15mm，熱封部位平整；130℃下試樣的熱封強(qiáng)度為4.09 N/15mm，熱封部位平整；135℃下試樣的熱封強(qiáng)度為3.46 N/15mm，熱封部位皺縮，并在熱封根部斷裂破壞。

7、結(jié)論

煙用包裝膜的熱封強(qiáng)度是影響煙包密封性、破袋率等問題的重要因素，本文通過對不同熱封溫度下煙用包裝膜樣品熱封強(qiáng)度的測試，確定了該樣品熱封溫度的zui合理范圍為115℃ ~ 130℃，試驗(yàn)過程簡單，設(shè)備易于操作，測試結(jié)果可靠。利用HST-H3熱封試驗(yàn)儀及XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)兩款設(shè)備，還可確定出試樣熱封壓力及熱封時(shí)間的合理范圍。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的優(yōu)良企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備還可測試煙用包裝膜的厚度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、熱收縮率、霧度、摩擦系數(shù)、透濕量等性能。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。