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液態(tài)奶PE黑白膜包裝封口強(qiáng)度的檢測(cè)及解決方案
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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足液態(tài)奶保質(zhì)期內(nèi)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，無(wú)菌枕包裝費(fèi)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(zhǎng)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(hào)的PE為主要樹(shù)脂原料，根據(jù)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(hào)及其添加比例、熱封設(shè)備的參數(shù)設(shè)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(hào)樹(shù)脂，則可保證封口的熱封強(qiáng)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(shè)備所設(shè)置的熱封溫度、壓力及時(shí)間等參數(shù)也對(duì)封口質(zhì)量極為關(guān)鍵，上述各熱封參數(shù)如果過(guò)大或過(guò)小都會(huì)引起包裝封口部位出現(xiàn)破裂或泄露等質(zhì)量問(wèn)題。所以，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)液態(tài)奶PE黑白膜包裝封口的熱封效果，通常以"封口強(qiáng)度"指標(biāo)進(jìn)行表征，也稱為"熱封強(qiáng)度"、"封合強(qiáng)度"、"熱合強(qiáng)度"，一般強(qiáng)度值越大，封口越牢固，但并非封口強(qiáng)度值越大越好，需要結(jié)合相關(guān)試驗(yàn)現(xiàn)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(qiáng)度的檢測(cè)方法及試驗(yàn)現(xiàn)象。
2、現(xiàn)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(duì)該類型包裝袋封口強(qiáng)度的檢測(cè)，目前國(guó)內(nèi)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)為QB/T 2358-1998 《塑料薄膜包裝袋熱合強(qiáng)度試驗(yàn)方法》。
3、檢測(cè)試樣
市場(chǎng)上隨機(jī)購(gòu)買的某品牌PE黑白膜包裝的純牛奶。
4、設(shè)備
本文利用Labthink蘭光XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試純牛奶包裝袋的封口強(qiáng)度。
4.1 測(cè)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(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)位于動(dòng)夾頭上的力值傳感器和機(jī)器內(nèi)置的位移傳感器，采集到試驗(yàn)過(guò)程中的力值變化和位移變化，從而計(jì)算出試樣的封口強(qiáng)度、拉伸、撕裂、變形率等性能指標(biāo)。
4.2 適用范圍
(1) XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)適用于塑料薄膜、復(fù)合材料、軟質(zhì)包裝材料、塑料軟管、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、醫(yī)用貼劑、離型紙、保護(hù)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(cè)試。
(2) XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)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(xiàng)國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
4.3 性能參數(shù)
有500 N、50 N兩種規(guī)格可供選擇，測(cè)試精度高達(dá)0.5級(jí)，有效的保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
設(shè)備支持拉、壓雙向試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，在兩種試驗(yàn)?zāi)Ｊ较?，試?yàn)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(shè)定。
設(shè)備采用氣動(dòng)夾樣，能夠有效防止試樣打滑。
1000 mm的超長(zhǎng)行程可滿足超大形變率材料的測(cè)試。
通過(guò)限位保護(hù)、過(guò)載保護(hù)以及自動(dòng)回位等智能配置，保護(hù)用戶的操作安全。
配置了100余種不同的試樣夾具供用戶選擇，可滿足超過(guò)1000種材料的測(cè)試要求，并可根據(jù)測(cè)試材料的不同，提供定制服務(wù)。
5、試驗(yàn)過(guò)程
(1) 用取樣器從購(gòu)買的液態(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?。嚇拥膶挾葹?5 mm，展開(kāi)長(zhǎng)度為100 mm。
(2) 在該拉力試驗(yàn)機(jī)配置的軟件中設(shè)置試樣寬度、厚度及試驗(yàn)速度等試驗(yàn)參數(shù)。
(3) 將試樣展開(kāi)裝夾在夾具上，使試樣的長(zhǎng)軸方向與夾具的中心線重合。
(4) 點(diǎn)擊軟件中的開(kāi)始試驗(yàn)按鈕，試驗(yàn)開(kāi)始。系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算、記錄試驗(yàn)結(jié)果。
6、試驗(yàn)結(jié)果
以包裝正面字體由上而下作為判斷上封邊、下封邊、側(cè)封邊的依據(jù)，從3個(gè)包裝袋中裁取的10個(gè)上封邊試樣的熱封強(qiáng)度平均值為20.044 N/15mm，10個(gè)下封邊試樣的熱封強(qiáng)度平均值為19.781 N/15mm，10個(gè)側(cè)封邊試樣的熱封強(qiáng)度平均值為22.407 N/15mm。
7、結(jié)論
Labthink蘭光XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)在檢測(cè)液態(tài)奶黑白膜包裝袋的封口強(qiáng)度方面，具有試驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)、試驗(yàn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。該設(shè)備還可用于測(cè)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(qiáng)度，同時(shí)還可測(cè)試各類軟塑包裝的剝離強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度與變形率、抗穿刺力、撕裂力等性能，是一款多功能、高性價(jià)比的檢測(cè)儀器。除了封口強(qiáng)度外，液態(tài)奶包裝還需關(guān)注其氧氣透過(guò)量、摩擦系數(shù)、密封性等指標(biāo)性能。
