液態(tài)奶PE黑白膜包裝封口強度的檢測及解決方案
1、意義
液態(tài)奶的包裝形式主要分為袋裝、盒裝及瓶裝,其中袋裝液態(tài)奶因其便于攜帶,所采用的包材成本較低,且有些包裝袋材料的阻隔性等重要性能可滿(mǎn)足液態(tài)奶保質(zhì)期內的質(zhì)量需求,所以袋裝形式頗受乳制品生產(chǎn)企業(yè)青睞。袋裝液態(tài)奶主要分為百利包與無(wú)菌枕兩大類(lèi),無(wú)菌枕包裝費用較高,所以從大眾實(shí)惠方面考慮,百利包的使用更為廣泛。百利包常使用的材質(zhì)為黑白膜和乳白膜兩種,因乳白膜的阻隔性偏差,所包裝的液態(tài)奶保質(zhì)期較短,一般僅為3-5天。而黑白膜中可添加高阻隔性的樹(shù)脂原料可延長(cháng)黑白膜包裝的液態(tài)奶的保質(zhì)期,所以袋裝液態(tài)奶主要以黑白膜包裝為主。
液態(tài)奶黑白膜主要是以不同型號的PE為主要樹(shù)脂原料,根據液態(tài)奶質(zhì)量需要選擇添加阻隔性樹(shù)脂原料,再混入黑白母料后共擠而成的共擠膜。而液態(tài)奶PE黑白膜包裝封口的熱封效果與所使用的PE型號及其添加比例、熱封設備的參數設置相關(guān),如果含有熱粘性較好、熱封溫度范圍較寬、耐夾雜物熱封性較為優(yōu)良的PE型號樹(shù)脂,則可保證封口的熱封強度較高、密封性較好。但是,除了保證PE黑白膜自身材質(zhì)的良好熱封性以外,熱封設備所設置的熱封溫度、壓力及時(shí)間等參數也對封口質(zhì)量極為關(guān)鍵,上述各熱封參數如果過(guò)大或過(guò)小都會(huì )引起包裝封口部位出現破裂或泄露等質(zhì)量問(wèn)題。所以,應嚴格監測液態(tài)奶PE黑白膜包裝封口的熱封效果,通常以"封口強度"指標進(jìn)行表征,也稱(chēng)為"熱封強度"、"封合強度"、"熱合強度",一般強度值越大,封口越牢固,但并非封口強度值越大越好,需要結合相關(guān)試驗現象綜合判定封口的熱封效果。本文以鮮牛奶PE黑白膜包裝袋為例介紹其封口強度的檢測方法及試驗現象。
2、現狀
液態(tài)奶黑白膜包裝主要為三邊封形式,即包裝袋四邊中有三邊為熱封形成。針對該類(lèi)型包裝袋封口強度的檢測,目前國內普遍采用的標準為QB/T 2358-1998 《塑料薄膜包裝袋熱合強度試驗方法》。
3、檢測試樣
市場(chǎng)上隨機購買(mǎi)的某品牌PE黑白膜包裝的純牛奶。
4、設備
本文利用Labthink蘭光XLW(PC)智能電子拉力試驗機測試純牛奶包裝袋的封口強度。
4.1 測試原理
將試樣裝夾在夾具的兩個(gè)夾頭之間,兩夾頭做相對運動(dòng),通過(guò)位于動(dòng)夾頭上的力值傳感器和機器內置的位移傳感器,采集到試驗過(guò)程中的力值變化和位移變化,從而計算出試樣的封口強度、拉伸、撕裂、變形率等性能指標。
4.2 適用范圍
(1) XLW(PC)智能電子拉力試驗機適用于塑料薄膜、復合材料、軟質(zhì)包裝材料、塑料軟管、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、醫用貼劑、離型紙、保護膜、組合蓋、金屬箔、隔膜、磁卡、無(wú)紡布、橡膠、紙張等產(chǎn)品的熱封、拉伸、剝離、變形、撕裂、粘合、穿刺力、開(kāi)啟力、撕開(kāi)力、低速解卷力、拉拔力、抗壓力等性能的測試。
(2) XLW(PC)智能電子拉力試驗機符合GB 8808、GB/T 1040.1 ~ GB/T 1040.4、GB/T 1040.5、GB/T 4850、GB/T 12914、GB/T 17200、GB/T 16578.1、GB/T 7122、GB/T 2790 ~ GB/T 2792、GB/T 17590、QB/T 1130、QB/T 2358、ASTM E4、ASTM D882、ASTM D1938、ISO 37、ASTM D 3330、ASTM F88、ASTM F904、JIS P8113等多項國家和國際標準。
4.3 性能參數
有500 N、50 N兩種規格可供選擇,測試精度高達0.5級,有效的保證了測試結果的準確性。
設備支持拉、壓雙向試驗模式,在兩種試驗模式下,試驗速度均可從50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種模式中任意設定。
設備采用氣動(dòng)夾樣,能夠有效防止試樣打滑。
1000 mm的超長(cháng)行程可滿(mǎn)足超大形變率材料的測試。
通過(guò)限位保護、過(guò)載保護以及自動(dòng)回位等智能配置,保護用戶(hù)的操作安全。
配置了100余種不同的試樣夾具供用戶(hù)選擇,可滿(mǎn)足超過(guò)1000種材料的測試要求,并可根據測試材料的不同,提供定制服務(wù)。
5、試驗過(guò)程
(1) 用取樣器從購買(mǎi)的液態(tài)奶包裝袋的各熱封邊均裁取試樣10條(需從同一樣品的3個(gè)不同的包裝袋上裁?。?,試樣的寬度為15 mm,展開(kāi)長(cháng)度為100 mm。
(2) 在該拉力試驗機配置的軟件中設置試樣寬度、厚度及試驗速度等試驗參數。
(3) 將試樣展開(kāi)裝夾在夾具上,使試樣的長(cháng)軸方向與夾具的中心線(xiàn)重合。
(4) 點(diǎn)擊軟件中的開(kāi)始試驗按鈕,試驗開(kāi)始。系統自動(dòng)計算、記錄試驗結果。
6、試驗結果
以包裝正面字體由上而下作為判斷上封邊、下封邊、側封邊的依據,從3個(gè)包裝袋中裁取的10個(gè)上封邊試樣的熱封強度平均值為20.044 N/15mm,10個(gè)下封邊試樣的熱封強度平均值為19.781 N/15mm,10個(gè)側封邊試樣的熱封強度平均值為22.407 N/15mm。
7、結論
Labthink蘭光XLW(PC)智能電子拉力試驗機在檢測液態(tài)奶黑白膜包裝袋的封口強度方面,具有試驗結果精準、試驗效率高等優(yōu)點(diǎn)。該設備還可用于測試液態(tài)奶無(wú)菌枕、無(wú)菌磚、乳白膜等軟塑材料的封口強度,同時(shí)還可測試各類(lèi)軟塑包裝的剝離強度、抗拉強度與變形率、抗穿刺力、撕裂力等性能,是一款多功能、高性?xún)r(jià)比的檢測儀器。除了封口強度外,液態(tài)奶包裝還需關(guān)注其氧氣透過(guò)量、摩擦系數、密封性等指標性能。