软包装袋破损的缘故深入分析及校正措施,好的制袋职员

医药包装卷膜在制袋过程之中,或多或少出现了破袋的现象,这一情况怎样确保将出现率压制到最低,我们这边分析一下。

软包装袋的破损是影响产品包装质量的主要问题之一。通常软包装袋在以下两种情况中最容易出现破袋:首先是在产品的灌装过程中,灌装的内容物会对袋底部产生强烈冲击,如果袋底部无法承受冲击力的作用就会出现底部开裂,不仅影响生产环境的清洁,而且会影响灌装效率;其次是在产品堆放时,倘若软包装袋承受不住由于商品堆压等原因引起的内压增大,也会引起袋子破裂,导致内容物失效,甚至对周边物品造成污染。如何解决破袋问题一直困扰着生产厂家,通常认为包装材料的热封强度与破袋紧密联系,但实际上这种观点并非完全正确,本文将就破袋的原因以及工艺改良方法进行介绍。灌装过程中的破袋情况

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金沙易记域名4166am,对于很多袋装的医药产品来说,通常是由医药产品生产企业将包装卷膜热封成袋,然后用于医药产品的包装。
由于包装热封制袋操作与产品灌装操作之间的时间间隔很短,几乎是同时进行,故在灌装过程中,包装袋热封口处的温度尚未冷却至室温,封口的粘接牢度尚低于冷却后包装的热封强度,若此时的粘接牢度过低,无法承受所包装医药产品的重量或产生的冲击力,则易在产品的灌装过程中热封口被冲破,包装发生破袋。

原因

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包装热封口温度还未冷却至室温时的粘接牢度用热粘强度表示,不同的热封参数下,包装的热粘强度是不同的。
通过在热粘拉力试验机上设置一系列的热封参数,测试包装在所设置的热封参数下对应的热粘强度,从而获得适宜热粘强度对应的热封参数范围,用于指导医药产品的包装过程,防止在产品的灌装过程中发生破袋。
该验证试验过程可参考美国标准ASTM F1921,相应的国家标准正在制定过程中。

随着制袋-充填-封合包装机(Form-Fill-SealMachine)在食品、药品、化妆品、及其他领域中的应用逐步加大,彻底改变了包装制造与内容物填充之间的时间间隔和空间距离。在新型的灌装生产线上,软包装袋的制作与内容物的灌装几乎同步,因此在进行内容物灌装时袋底部的热封部分并未完全冷却,而所能承受的冲击力也会大打折扣。

包装最重要的功能是对所有包装商品的品质保护,也就是说使商品在储存、运输和销售整个流通过程中,经过不同的环节,处于不同的环境,都不至损坏、散失、渗漏和变质。
这就要求制袋过程中封口必须具有一定的强度和密封性能,能够承受一定重量内容物的压力,确保商品在流通过程中不开裂、泄漏,达到保护商品的目的。
而制袋是交付用户前的最后一道生产工序,品质的控制更为重要。

该文章转载自中夏软包装传媒微信公众号

通常所说的热封强度指的是将两张薄膜通过热合的方式黏在一起到完全冷却后的黏结强度,但是在生产线上材料并未获得充足的冷却时间,因此包装材料的热封强度不适宜用于此处对于材料热封性能的评价,应采用热黏力——材料热封部分尚未冷却时的剥离力——依据此进行材料选择。

制袋过程需要控制的主要因素有:

热黏力的检测与应用

以非热封性材料为多,应考虑选用耐热性好,热变形量小的材料为宜,如BOPA、BOPET、BOPP、纸等。

图1所示薄膜热黏力与热封温度及热封时间的关系具有一定的普遍性,要达到薄膜材料的最佳热黏力有一个最合适的温度点,而当热封温度超过这个温度点后热黏力会表现出下降的趋势。同时从数据上分析,在同一热封温度下,延长热封时间会增加热黏力,例如图中所示薄膜在同样的热封温度下,当热封时间为0.3s时样品的热黏力明显低于当热封时间是0.5s时的情况。

即热封性材料,以比表层材料热变形温度低30℃可热封为宜,如果表层材料与热封层材料的热变形温差太小,则会给制袋温度控制带来困难,因为温度较低,封口牢度差,达不到要求,为了提高封口牢度,就将温度升高,由于内外层材料的热变形温差太小,容易将表层材料烫伤。

在实际使用中应根据灌装的内容物计算灌装时对于软包装袋底部的冲击力,然后使用热黏拉力试验仪通过调节热封温度、热封压力和热封时间来绘制热黏力曲线,并在参考计算数据、结合生产线实际情况的基础上选择最佳的热封参数组合用于生产线。

对于同一种热封材料,其热封强度会随着热封材料厚度增大而增大。
因此背封袋、自立袋其内层材料应以30μm厚度以上为宜,如果内层材料太薄,则会影响制袋成品的密封性。

存储过程中的破袋情况

应选用热封温度较低的拉链密封条,一般以比内层材料可热封温度低5~10℃为佳,如中山市中成包装材料有限公司的PEL-101拉链密封条热封温度比其PELL-201低10℃左右,可供不同PE内层材料制袋时选择,以达到与内层材料热合的最佳状态。

原因

1、确保复合膜复合层固化完全,否则易引起制袋后热封边变形,影响袋的外观;

除真空包装外,用软包装袋包装的物品在存放和运输时会由于物品的摞放而引起袋内气体压力的增大,进而能够引起软包装袋的破裂。由于发生破裂的位置多集中在材料间的热合位置,即软包装袋的热封处,因此破袋可以通过检测包装物热封边的热封强度、进而更换材料或者调整热封工艺参数来避免。

2、按要求选择适当热封口,并清理干净,确保热封刀面平整,检查隔热布是否完好、平整;

材料的热封强度根据检测方法大致可分为拉伸热封强度和膨胀热封强度。通常我们使用拉力机检测的是拉伸热封强度,是包装材料在受力方向一致、力值均匀的情况下热封处抵抗分离的能力,特别适用于评价软包装袋的开口性,但不适用于解决软包装袋的破袋问题,因为引起破袋的袋内压力的方向和大小都不确定,而且热封处附近的材料由于承受了部分压力可能会出现形变,但是软包装袋的受压破损问题可以通过检测材料的膨胀热封强度来解决。

3、检查制袋机各部件状态,按经验预设压封温度、预热、达到预设温度20分钟后方可开始投入正式生产。
需注意达到预设温度并不表示热封口已达到预设温度,需有一段热传导达致平衡的过程;

膨胀热封强度的检测与应用

4、制袋工艺条件的调整温度、压力、时间是热封不可缺的三要素,是工艺参数的最主要条件,温度、压力、时间需相互照应调整,以达最佳状态。

膨胀热封强度的检测需要使用泄漏与密封强度测试仪,需要向软包装袋内加压,同时可以检测出整个包装中强度最差的位置。由于膨胀热封强度不能代表热封的平均强度,所以膨胀热封强度与拉伸热封强度之间没有什么关联。膨胀热封强度与软包装袋的尺寸、几何形状、以及使用材料有关,但是如果材料特别柔软(例如一些软包装材料可被拉伸至原始长度的几倍以上)会随着试验压力的增加而出现明显的变形,还需要借助约束板试验装置对软包装袋的加压膨胀以及材料的伸展变形起抑制作用。

热封温度对热封强度的影响最为直接,它是选择最佳粘流温度状态的主要依据。
热封温度应根据复合材料的材质、厚度以及加工速度等设定。
在实际生产过程中,由于受到热封压力、制袋速度以及复合基材的厚度等多方面因素的影响,热封温度往往要高于热封材料的熔融温度。
热封温度若低于热封材料的熔融温度,即使加大压力和延长热封时间,都不能使热封层真正封合;若热封温度过高,又容易损伤封口处的热封材料,大大降低封口强度。

通过泄漏与密封强度测试仪不仅能够检测软包装袋的最大破裂力,还能通过设定施加的压力来测试包装袋的破裂时间,操作人员可以根据测试数据设计堆放结构,也可以进一步调整热封工艺的参数以改善包装效果,或者根据软包装袋破裂的位置对包装结构上存在的问题进行分析。

一般情况下,压力是最先调整决定的参数,一般设备无压力示值,以热封刀压端约3mm为宜,压力平衡很重要,压缩过小会造成压力不足,使热封面难以真正熔合在一起,导致局部热封不牢,有时也会产生夹在焊缝中的气泡赶不干净的现象。
压缩过大则会造成压力太大,会引起热封口与牵引不同步,而且在热封温度较高时,封口处的材料已处于半熔融状态,若压力太大,容易挤走部分热封材料,使封口边缘呈半切断状态,致使封口处材料变薄,变脆,热封强度降低。

注意事项

封口时间不但影响热封强度而且还会影响复合包装袋的外观平整度。
在热封温度和热封压力固定时,热封时间越长,则热封层熔合更充分,结合更牢固,封口强度越高,但是如果热封时间过长,薄膜易收缩,容易造成封口处起皱,影响外观平整度。

通过检测材料的热封性能调节生产工艺中的热封参数可以降低在灌装或存放、运输过程中软包装袋破损的概率,但是需要特别注意以下几个问题。

冷却过程就是用较低的温度对刚刚熔融热封后的焊缝进行定型。
冷却温度应以冷却刀不积冷凝水的最低温度为宜,冷却水要循环畅通,如果没有条件使用冷却水时,应尽量提高通水流量,以保证冷却效果。
如果热封后的封边冷却不够,造成定型不足,不能消除内应力,会影响热封强度和外表。

首先,需要特别注意灌装物在灌装过程中是否会污染封口,污染物能致使材料的热黏力或热封强度显著降低,导致软包装袋因无法承力而破裂。应尤其注意粉末类灌装物,需要进行相应的模拟测试。

热封次数越多热封强度也越高,一般要求热封次数至少两次以上。
纵向热封次数取决于纵向热封刀的有效长度和袋长之比;横向热封次数由制袋机横向热封装置的组数决定。

第二,通过选择的生产线热封参数得到的材料热黏力及膨胀热封强度都应在设计要求的基础上留出一点余量(应根据设备和材料的情况进行具体分析),因为无论是热封元件还是包装材料(尤其是软包装用薄膜材料)均匀性都不会非常好,累积误差会导致包装热封处的热封效果不均匀。

生产过程中应不断检查成品质量,除了要进行尺寸、外观视觉检查外,还要进行封口强度和密封性能检查。
发现问题及时调整,并做好详细记录。
以三边封拉链袋制做为例,应检查以下项目:

第三,通过对材料的热黏力和膨胀热封强度的检测,都能分别获得一套适用于特定产品及特定生产线的热封参数,此时应结合测试获得的材料热封曲线进行综合考虑、择优选择。

2、袋子的尺寸、平整度、外观质量,袋子前后对齐及客户的其它规定要求,如撕裂口位置等;

总结

拉链的摆放方向,尤其在拉链连接段;

将包装过程中的热封程序最优化作为缩短包装循环时间的一种有效途径已经得到了普遍的认可,然而热封参数的选择却直接影响了软包装袋的破袋率,左右着灌装生产线的灌装效率以及存储、运输中的产品损失。因此热封参数不能仅凭经验进行设定,必须进行有针对性的试验,并根据对测试数据的分析确定,同时还应针对内容物和包装材料的具体情况给予适当调整,才能确保万无一失。

3、拉链的内外开口力,PE拉链的内开口力一般要求≥50N/50mm,PP拉链的内开口力一般要求≥60N/50mm,中山市中成包装材料有限公司的PELL-201可达到≥70N/50mm,PEQ501可达到≥80N/50mm,外开口力按客户的使用习惯有不同的要求;

4、袋子的密封性能,其检测可用一种加有染料的渗透液喷于封口内观其渗透与否,或者用在袋内装水倒挂24小时观其是否渗水的方法进行检查;

5、袋子拉链处的平整度。

热封制袋是传热过程,其工艺相对并不复杂,但是影响其质量的因素有很多,除了以上的一些要点外,复合膜的剥离强度、印刷油墨的耐热性、热封层添加剂的析出、热封边的宽度、复合膜的厚薄均匀度等都与复合膜袋的最终质量有关,在生产过程中要进行综合考虑。

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现位于无锡新区硕放中通路99号,毗邻上海车程2小时内。

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