熱封強度是指軟塑包裝熱封邊的封合牢度,又稱熱合強度、密封強度,其強度值的高低與熱封溫度、熱封壓力、熱封時間等熱封參數有直接關系。若熱封參數設置過低,則熱封層很難真正融合在一起,熱封強度較低,易出現封口處開裂、漏氣等問題,且在切袋時易出現拉絲的現象,影響包裝袋的美觀;而熱封參數設置過高,熱封處易發生皺縮,甚至會導致包裝袋的熱封處出現根切的問題,引起包裝易在熱封根部發生破袋。故確定適宜的熱封參數意義深遠。
測試方法與儀器介紹
目前,國內還沒有出臺有關軟塑包裝熱封參數如何確定的相關標準,本文是根據美國標準ASTM F2029-2008 《通過測量熱封強度確定軟塑包裝熱封性能的試驗方法》進行試驗的。
本次試驗分別借助了兩款檢測設備,蘭光研發生產的GHS-03雙五點熱封梯度儀和XLW(PC)智能電子拉力試驗機。
GHS-03雙五點熱封梯度儀
XLW(PC)智能電子拉力試驗機
測試原理
整個試驗的基本原理是試樣在不同的熱封參數下進行熱封,根據試樣熱封后表面狀態及熱封強度值,確定試樣的適宜熱封參數。
(1)GHS-03雙五點熱封梯度儀
本設備是采用熱壓封口的方式對試樣進行熱封。通過設置熱封壓力、熱封時間、熱封溫度等參數對試樣進行熱封包裝參數是什么意思,設備共有五個獨立控溫的熱封頭,可分別進行溫度的控制。
(2)XLW(PC) 智能電子拉力試驗機
設備有上、下兩個夾具,上夾具可以上下移動,下夾具是固定的。試驗時試樣裝夾在兩夾具之間,兩夾具做相對運動,通過位于動夾頭上的力值傳感器和機器內置的位移傳感器采集試驗過程中的力值、位移變化,從而計算最終的試驗結果。
試驗過程
測試樣品:某品牌顆粒狀藥品包裝用鍍鋁復合膜。
試驗過程:
(1)從樣品表面裁取長30 cm、寬15 cm的試樣6片。
(2)打開GHS-03雙五點熱封儀,設置熱封壓力、熱封時間,下熱封頭的溫度可設定為某一溫度或保持室溫,上熱封頭的熱封溫度可按照一定的溫度梯度進行設置。
(3)當上、下熱封頭達到設置溫度后,取其中2片試樣,疊放在一起(兩熱封面相互接觸),將試樣的長邊放入熱封儀中進行熱封。
(4)以(2)中提及的上熱封頭的最高熱封溫度為起點,根據一定的溫度梯度分別設置五個上熱封頭的熱封溫度,按照(3)中的步驟對試樣進行熱封,依次類推,直至試樣熱封完畢。
(5)從每個熱封溫度對應的熱封邊上分別裁取寬15 mm的試樣條2個,每個試樣條的展開長度至少滿足10 cm。
(6)打開XLW(PC)智能電子拉力試驗機,設置試樣寬度、試驗速度等參數信息。
(7)將試樣條裝夾到上、下夾具之間,試樣條的長軸方向與兩夾具的中心線重合,點擊試驗選項,試驗開始。試驗結束后,儀器自動顯示試驗結果。
試驗結果與分析
本文中,熱封壓力設置為0.3 MPa,熱封時間為1 s,下熱封頭溫度設置為100℃,上熱封頭的熱封溫度從130℃開始包裝參數是什么意思,以5℃的溫度梯度遞增,即最高的熱封溫度為200℃。每個熱封溫度下的熱封強度平均值見表1。XLW(PC)智能電子拉力試驗機的試驗結果精確為小數點后四位,本文中僅保留到小數點后兩位。
在試樣的熱封過程中,熱封溫度在180℃以上時,試樣的熱封部位出現皺縮的問題,故結合表1中的熱封強度值綜合評估該樣品的最佳熱封溫度范圍為155℃~ 175℃。
熱封參數對醫藥軟塑包裝熱封口的熱封強度具有重要影響,通過GHS-03雙五點熱封梯度儀、XLW(PC)智能電子拉力試驗機兩款檢測設備可快速確定軟塑包裝的最佳熱封參數,可避免在包裝熱封機上摸索熱封參數時引起生產停工,或因熱封參數設置不當而引起包裝袋漏氣、破袋概率增加等問題。
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