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请教各位高人,我是在做食品塑料PE包装膜中食品模拟液对膜性质的影响,处理后发现大部分特征峰都向低波数方向移动了。特别是2937处的峰向低波移动更明显。这是否说明模拟液对聚乙烯化学键产生影响,具体能说明什么呢?怎样用红外谱图判断化学键之间作用力是加强还是减弱?不胜感激!谢谢大家。处理前:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408251936_511581_2733119_3.bmp处理后:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408251933_511578_2733119_3.bmp
封口强度对包装材料来讲是一个重要的性能指标,因为任何一种软包装材料都要做成包装袋来包装各种商品,包装商品都要通过热封或粘接来封口,达到包装目的。而封口要有一定的强度才能够承受一定重量内装物的压力,保证商品在流通过程中不开裂。 热封是利用外界条件(电加热、超声波等)使塑料薄膜的封口部位变成粘流状态,借助刀具压力使薄膜融合为一体,冷却后能保持一定强度。 热封工艺的三大因素是热封温度、压力、时间,其中主要的是温度。根据材料的不同和料袋运动状态的不同需要不同的热封因素,三者必须协调配合才能获得好的热封质量。因此在实际大规模生产之前,要进行大量的实验来确定恰当的热封参数。 二、获得软包装材料热封性能的途径 首先选用热封试验仪,传统的热封试验仪,温度、压力、时间分别由单独的元器件来控制,且精度、性能较差,不但起不到指导生产的作用,甚至会造成重大的质量事故。 兰德梅克FS-300热封试验仪采用"热封温度、压力、时间"单片机集中数字控制,且在技术上做如下处理: 1.压力:采用高精度压力控制元器件,双刚性连接同步回路设计,不但提高了出力效率,而且保证了热封头的重合精度。 2.时间:采用磁型开关控制,就是当上封头在慢速下降到磁型开关时,磁行开关会使上封头全速下压试样,同时开始计时,当达到设定时间后,上封头会全速回 位。该设备把1s分成65000份,可以控制到1/65000,所以时间控制是非常准确的。热封时间一般就是几秒钟,对时间准确的控制是体现设备精确性的 一个重要方面。 3.温度:数字PID温度控制系统,使用比例积分微分,实现更精确、更稳定的智能温度控制,误差在±1℃,采用铝制的加热元件,使加热非常均匀,从而保证封口表面的温度一致(即均温设计),通过以上处理,确保温度、压力、时间达到精确的控制。 试样热封后,进行热封强度的实验,参照标准ZBY2804。 1.实验环境:温度23±2℃,相对湿度为常湿状态。 2.试验步骤(以兰光(XLW-G)PC型智能电子拉力试验机为例: 试样宽为:15±0.1mm,展开长度为100±1mm:②将经状态调节后的试样,以封口部位为中心线,展开呈180°,把试样的两端分别夹在试验机的两 个夹具上,应使试样纵轴与上下夹具中心的连线相重合,并要松紧适宜,以防试样滑脱和断裂在夹具内;③调整夹具间的距离,设置试验速度为300± 20mm/min,启动试验,设备自动进行力值判断,当Fn+1Fn寄存Fn+1值,当Fn+1Fn×70%设备自动判断停机,排除人为 干扰;④参照国家标准实验方法试验,试验过程中,当试样断裂在夹具内,该试样作废,另取试样补做。此种情况说明封口强度大于塑料薄膜拉断力时,应考虑生产 工艺。 3.试验结果讨论。根据力值测试来调整热封试验仪温度、压力、时间的参数,经验如下: 热封树脂厚度:封口强度与 树脂厚度基本上成直线正比上升;②热封温度:温度太低,薄膜不能全融合;温度太高,薄膜会变形,严重的会烫伤。因此必须随各种薄膜的不同来加以调节;③热 封时间:在一定压力下温度越高,时间相应地越短;④热封压力:施以压力可以增加封接处的强度,但压力过大会使接缝处薄膜强度削弱;⑤薄膜材质的选择以及表 面处理的不同都对封口强度有影响;⑥封口强度参考如下表。 总之,通过以上途径获得软包装材料最恰当的热封参数,以达到最佳的生产工艺。
1.热封层材料的种类、厚度以及材质质量对热封强度的影响是最为直接的。一般复合包装常用的热封材料有CEP、LPPE、CPP、OPP、EVA、热熔胶以及其它一些离子型树脂共挤或共混改性薄膜。热封层材料的厚度,一般在20—80μm之间浮动。特殊情况下也有达100—200μm的,同一种热封材料,其热封强度随热封厚度增大而增大。例如,蒸煮袋的热封强度一般要求达40—50牛顿,因此,其热封厚度应在60—80μm以上。热封制袋过程中涉及到温度,温度的控制多少由温度仪表加以显示。例如,北京兰德梅克包装器材有限公司生产的FS-300型热封试验机采用进口温控仪表,在热封复合袋加工过程中,对温度表的要求越精密越好,误差范围与设定值最好不大于±1℃。热封温度对热封强度的影响最为直接,各种材料的熔融温度高低,直接决定复合袋的最低热封温度。在实际生产过程中,由于热封压力、制袋机速以及复合基材的厚度等多方面影响,实际采用的热封温度往往要高于热封材料的熔融温度。热封的压力越小,要求热封温度越高,机速越快,复合膜的面层材料越厚,要求的热封温度也越高。热封温度若低于热封材料的软化点,则无论怎样加大压力或延热封时间,均不能使热封层真正封合。但是,如果热封温度过高,又极易损伤焊边处的热封材料,熔融挤出产生“根切”现象,大大降低了封口的热封强度和复合袋子的耐冲击性能。在实际制袋热封过程中,热封刀具的压力常采用可旋转弹簧或者气缸来调整,一般采用气缸来调整压力比采用弹簧时,采用气缸的仪器精确程度要高得多,例如,由北京兰德梅克包装器材有限公司生产的FS-300型热封试验机就采用了气缸控制压力的方式,热封压力均用可调气缸压自动调整。检测方法则是:取一只正加工的复合袋仔细观察缝迹,如果压力均匀是不会产生气泡等现象;另一种方法是,用长20cm、宽3cm、厚200cm专用光滑竹块进行试验,由于压力不够,强度低,往往出现漏破现象,所以均匀的压力与温度是降低强度低、分层现象的基本之一。2.要达到理想的热封强度,热封压力必不可少。对于轻薄包装袋、热封压力至少要达到2kg/cm² ,而且随着复合膜总厚度的增加而相应提高;若热封压力不足,两层薄膜之间难以达到真正的熔合,导致局部热封不好或难以消除夹在焊缝中间的气泡,造成虚焊。但热封压力并非越大越好,应以不损伤焊边为宜,因为在较高的热封温度时,焊边的热封材料已处于半熔融状态,太大的压力易挤走部分热封料,使焊缝边缘形成半切断状态。焊缝发脆,热封强度降低。所以压力的调节非常关键。 要达到理想的热封强度,还有值得一提的是热封刀的温度控制,一般的热封刀采用的都是比较廉价的铝、铝合金等材料,而北京兰德梅克为了提高试验温度控制的精度,采用了现阶段导热性能很好的铜,所以基本上就使热封温度控制在±1℃以内,大大提高了试验检测的准确性。3.热封时间主要由制袋机的速度决定。速度快,热封时间就短;速度慢,热封时间就长。热封时间也是影响焊缝封合强度和外观的一个关键因素。相同的热封温度和压力下,热封时间长,则热封层熔合更充分,结合更牢固;但热封时间太长,容易造成焊缝起皱变形,影响平整度和外观。热封后的焊缝若冷却不好,不但会影响焊疑的外观平整度,而且对热封强度有一定的影响,,冷却过程就是通过在一定的压力下,用较低的温度对刚熔融热封后的焊缝进行定形。因此,压力不够,冷却和循环不畅,循环量不够,水温太高或冷却不及时,都会致使冷却不良,热封强度降低。 4.热封次数越多,热封强度越高,纵向热封次数取决于纵向焊棒的有效长度和袋长之比。横向热封次数由机台横向热封装置的组数决定。良好的热封,要求热封次数至少达到两次以上。相同结构和厚度的复合膜,复合层间剥离度越高,热封强度越大;对于复合剥离强度低的产品,焊缝破坏往往是焊缝处的复合膜先层间剥离,致使由内面热封层独立承受破坏拉力,而面层材料失去补强作用,致使焊缝的热封强度由此大为降低;若复合层间剥离度强,则不致发生焊边处层问的剥离,所测得的实际热封强度就人得多;在热封内层为PE或OPP时,热封强度就比同样厚度的BOPP好得多。 5.复合袋内容物的影响。有些产品为粉末装,在进行灌装时易沾污封口,例如,当采用LDPE材料作为内层料时,发现封口处易破裂。这是因为LDPE对夹杂物的热封性就不是很好,这时就要更换内层膜材料或增加材料的厚度就可以提高热封强度。 6.复合材料添加剂的影响。在复合聚乙烯薄膜过程中,聚乙烯经热压辊挤压后有析出的现象,一层白白的象碎粉白状,这种现象是聚乙烯在生产过程中,加入一定量的润滑剂,是一些低熔点的蜡,容易析出至薄膜表面。这层低熔点的蜡析出后最直接的危害就是大大地削弱了复合强度,也大大地减弱了热封强度,特别在封边位置,造成易开口、离层。解决方法则是:1)重新对聚乙烯进行预处理,达到理想的表面张力;2)选择合适的胶粘剂,以增强其复合牢度;3)减低熟化温度尽量不使物质析出,从而增加复合牢度与热封强度。 7.软包装复合袋热封后脱层与印刷油墨层及电晕面好坏有关。在实际生产过程中,为达到色彩的真实再现,难免里印和表印油墨混合印刷。从理论上分析,里印与表印油墨是不亲和的,如果印刷膜墨层采用里表混用,必然油墨层之间牢度就不好,易分层,在热封焊缝处也易造成分层现象,热封强度由此变差。解决办法是尽量避免表印油墨与里印油墨的混用,从而提高热封强度,降低分层的现象。