軟包裝袋大多采用棒式熱封合，主要是通過對加熱棒溫度、熱封時(shí)間、加熱棒與硅膠板之間壓力三者進(jìn)行協(xié)調(diào)，最終達(dá)到滿意的封合效果。分析了軟包裝制袋工序中三大決定性的質(zhì)量要素：熱封溫度、熱封時(shí)間和熱封壓力，是如何影響熱封效果的，并就制袋時(shí)容易出現(xiàn)的裁切線不整齊、熱封強(qiáng)度差、 熱封后袋子翹曲、 熱封強(qiáng)度不良、 熱封部位產(chǎn)生氣泡或表面不平、滑爽性不良、制袋長度及其相關(guān)偏差、袋子寬度出現(xiàn)偏差等給出了解決方法。

　　一、復(fù)合膜熱封制袋工藝關(guān)鍵因素

　　在軟包行業(yè)中，大家都非常清楚，熱封合是應(yīng)用在復(fù)合包裝材料中最普遍、最實(shí)用的一種制袋方式。此方式是利用外界各種條件(如電加熱、高頻電壓及超聲波等)使塑料薄膜熱封部位受熱熔融成粘流狀態(tài)，并依靠一定壓力，使兩層膜熔合在一起，經(jīng)過冷卻后保持應(yīng)有的強(qiáng)度。熱封方式有熔斷封合、超聲波封合、高頻封合、熱空氣封合、棒式熱封合等不同方式。根據(jù)輕包裝類的軟包裝特點(diǎn)及要求，軟包裝袋大多都是采用棒式熱封合，這也是整個(gè)包裝袋行業(yè)中最常見的一種熱封合方式。這種熱封方式主要是通過對加熱棒溫度、熱封時(shí)間、加熱棒與硅膠板之間壓力三者進(jìn)行協(xié)調(diào)，最終達(dá)到滿意的封合效果。

　　因此，制袋工序中三大決定性的要素就是：熱封溫度、熱封時(shí)間和熱封壓力。

　　1、熱封溫度

　　熱封溫度的作用是使粘合膜層加熱到一個(gè)比較理想的粘流狀態(tài)，使塑料薄膜與薄膜之間的熱封層形成熔融狀態(tài)。由于高分子聚合物沒有確定的熔點(diǎn)，是一個(gè)熔融溫度范圍，即在固相與液相之間有一個(gè)溫度區(qū)域，當(dāng)加熱到該溫度區(qū)域時(shí)，薄膜進(jìn)入熔融狀態(tài)。高聚物的粘流溫度與分解溫度分別是熱封的下限與上限，粘流溫度和分解溫度差值的大小是衡量熱封難易的重要因素。熱封溫度是根據(jù)熱封材料的特性、薄膜厚度、熱封燙壓的次數(shù)及熱封面積大小設(shè)定。在熱封復(fù)合材料的制袋加工過程中，熱封溫度對熱封強(qiáng)度的影響最為直接，各種材料的熔融溫度高低直接決定復(fù)合膜的最低熱封溫度(即起封溫度)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，熱封溫度受熱封壓力、制袋機(jī)速以及復(fù)合基材的厚度等因素影響，因而實(shí)際熱封溫度往往要高于熱封材料的熔融溫度。熱封溫度若低于熱封材料的軟化點(diǎn)，則無論怎樣加大壓力或延長熱封時(shí)間，均不能使熱封層真正封合。一般來說，隨著熱封溫度的增大，熱封強(qiáng)度也會(huì)增加，但到了一定的溫度以后，強(qiáng)度不會(huì)增加。如果熱封溫度過高，極易損傷封合處的熱封材料，產(chǎn)生“根切”現(xiàn)象(封合強(qiáng)度遠(yuǎn)低于復(fù)合膜的斷裂強(qiáng)度)，大大降低了邊封的熱封強(qiáng)度。

　　2、熱封時(shí)間

　　熱封時(shí)間是指熱刀在薄膜上停留的時(shí)間，它也是影響熱封口強(qiáng)度的一個(gè)關(guān)鍵因素。一般而言，熱封時(shí)間主要由制袋機(jī)的速度決定。舊式的制袋機(jī)，調(diào)節(jié)熱封時(shí)間只有靠改變制袋機(jī)的速度，要延長熱封時(shí)間，就必須犧牲生產(chǎn)效率。相同的熱封溫度和壓力，熱封時(shí)間長，則熱封層熔合更充分，結(jié)合更牢固。但熱封時(shí)間過長，容易造成熱封焊縫處起皺變形，影響平整度和外觀;同時(shí)熱封時(shí)間過長，還會(huì)造成大分子團(tuán)分解，使封口界面密封性能惡化。近年來，國內(nèi)外的制袋機(jī)生產(chǎn)廠家使用獨(dú)立的變頻電機(jī)技術(shù)控制熱封刀下降和送料，使制袋機(jī)能夠在不改變制袋速度的情況下，獨(dú)立調(diào)節(jié)熱封時(shí)間或在控制熱封時(shí)間不變的情況下獨(dú)立調(diào)節(jié)制袋速度，大大方便了制袋機(jī)的操作和質(zhì)量控制，提高了制袋機(jī)的生產(chǎn)效率。

　　3、熱封壓力

　　熱封壓力的作用是使已處于粘流狀態(tài)下的高聚物樹脂薄膜在熱封界面之間產(chǎn)生有效的分子相互滲透、擴(kuò)散，從而達(dá)到一定的熱封強(qiáng)度。要達(dá)到理想的熱封強(qiáng)度，必須加以適當(dāng)?shù)膲毫?。對于一般輕包裝袋來說，熱封壓力至少要達(dá)到20 N/cm2，而且隨著復(fù)合膜總厚度的增加或熱封寬度的增加，所需壓力也應(yīng)該相應(yīng)的增加。若熱封壓力不足，兩層塑料薄膜熱封材料之間難以實(shí)現(xiàn)封牢，導(dǎo)致局部熱封不上，或者難以消除熱封層中的空氣，造成虛封或不平整。但是當(dāng)熱封壓力過大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熔融材料擠出的現(xiàn)象，擠走材料的熱封部分材料，使焊縫邊形成半切斷狀態(tài)，且變薄發(fā)脆，影響熱封效果，降低熱封強(qiáng)度。一般熱封后，封口部位的強(qiáng)度損失不得大于10%～15%。

　　壓力的變化可以改變熱封特性。顯然，壓力越大，所需熱封時(shí)間或者熱封溫度都可以降低，但同時(shí)熱封范圍將會(huì)變窄。實(shí)際操作中壓力是可以調(diào)節(jié)的，采用較高的操作溫度，通過縮短熱封時(shí)間來提高產(chǎn)量，但操作控制難度較大，必須特別小心，以免產(chǎn)生負(fù)面效果。

　　因此，制袋工序的熱封三要素溫度、時(shí)間、壓力是相輔相成的，也是形成反比例關(guān)系的，溫度高了，時(shí)間、壓力要相對減少和降低;時(shí)間長了，溫度、壓力同時(shí)要下降調(diào)整(調(diào)整是在其一定的范圍內(nèi)的);壓力大了，溫度、時(shí)間亦要下降趨勢調(diào)整(調(diào)整是在其一定范圍內(nèi)的)，反之亦然。

　　4、其他影響因素：復(fù)合膜材料本身的因素

　　除了熱封制袋三要素的工藝參數(shù)對制袋影響較大外，復(fù)合材料的性能也是最直接影響熱封制袋的各項(xiàng)性能指標(biāo)以及制袋過程中設(shè)備操作參數(shù)的重要因素之一。

　　(1)復(fù)合膜熱封材料的種類、厚度。

　　一般復(fù)合膜包裝用熱封材料有PE、CPP以及其它一些離子型樹脂或改性PE、PP等薄膜。同等情況下，蒸煮袋包裝常用的CPP熱封強(qiáng)度要比一般的PE強(qiáng)，改性的薄膜要比沒經(jīng)過改性的薄膜強(qiáng)度高。熱封材料的厚度一般在20～120μm，有一些特殊要求的(如蒸煮袋)也有達(dá)到100～120μm。同一種熱封材料，其熱封強(qiáng)度隨熱封厚度增大而增大。此外，材料的總厚度、均勻度、平整度也是很重要的參數(shù)指標(biāo)。均勻度和平整度較差會(huì)使熱封壓力、溫度不能夠均勻地傳遞到薄膜的熱封區(qū)域上，這樣沿?zé)岱獾毒叻较虻母呔畚锼幍恼沉鳡顟B(tài)就不均一，不能確保完好的界面密閉性。

　　(2)復(fù)合膜復(fù)合強(qiáng)度

　　復(fù)合膜是由非熱封層與熱封層經(jīng)過擠出、干法復(fù)合而來，實(shí)際意義屬于層合，不是嚴(yán)格意義的復(fù)合材料學(xué)上的復(fù)合概念。內(nèi)封層(聚乙烯或丙烯等)與次內(nèi)層基材的層間復(fù)合強(qiáng)度對熱封質(zhì)量有著很大的影響。與內(nèi)封層相復(fù)合的其它基材對內(nèi)層熱封來說起著補(bǔ)強(qiáng)的作用，大部分復(fù)合膜熱封處的破壞都發(fā)生在復(fù)合膜的層間或脆斷，一般熱封強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于復(fù)合強(qiáng)度。

　　對于復(fù)合層間強(qiáng)度較低的產(chǎn)品，由于基材薄膜與表層薄膜(含次內(nèi)層)的拉伸強(qiáng)度、彈性模量及伸長率有很大的不同，在拉力作用下往往是熱封邊處的復(fù)合膜層間首先剝離，致使由內(nèi)層獨(dú)立承受破壞拉力，而使其它層材料失去補(bǔ)強(qiáng)作用，熱封強(qiáng)度等質(zhì)量指標(biāo)由此大為降低。而且在熱封的同時(shí)，熱封部位的復(fù)合強(qiáng)度本身也會(huì)有一定程度下降，所以要想得到充分的熱封強(qiáng)度，使內(nèi)封層與次內(nèi)封層之間具有相當(dāng)好的復(fù)合強(qiáng)度是前提條件。而影響復(fù)合強(qiáng)度的又有其本身幾方面的原因所造成的，如粘合劑的選擇與材料適性，材料本身濕潤張力等等問題。

　　(3)復(fù)合膜表層材料，印刷基材和其它復(fù)合層基材的耐熱性對復(fù)合袋的平整性有著重要的影響。一般來說，表層材料耐熱性越好，袋子的平整性等外觀性能也就越好，因此復(fù)合膜表層材料往往也會(huì)限制制袋機(jī)的熱封溫度。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般表層為PET、PA等耐高溫性較高的基材時(shí)，生產(chǎn)過程中?？梢酝ㄟ^提高熱封溫度來加快制袋速度，而不會(huì)影響制袋的外觀;表層材料為BOPP等耐高溫性較差的基材時(shí)，盡量采用較低的熱封溫度。通過改善熱封壓力和延長熱封時(shí)間來保證熱封強(qiáng)度和外觀，避免為了加快生產(chǎn)速度而提高熱封溫度。

　　一般來而言，良好的封合效果取決于它是否具有良好的熱封強(qiáng)度以及完好無損的外觀。

　　二、制袋常見問題分析

　　1、裁切線不整齊

　　原因：主要可能出現(xiàn)的因素是切刀磨損，切刀的壓力彈簧壓力不足，上刀角度調(diào)整得不好，切刀上有異物，切刀彎曲，冷卻效果不良，所用樹脂粘性過高，強(qiáng)度過大，送料不平整(或是厚薄偏差較大時(shí))均會(huì)出現(xiàn)不同程度的切線不整齊的現(xiàn)象。

　　應(yīng)對措施：更換或調(diào)整切刀，調(diào)整切刀壓力彈簧的壓力，調(diào)整上刀片的角度，增強(qiáng)冷卻效果，調(diào)整基材樹脂配方，調(diào)整送料的平整度等方法將相對應(yīng)的問題進(jìn)行調(diào)整。

　　2、熱封強(qiáng)度差

　　原因：熱封溫度過高，壓力過大，熱封時(shí)間過長，上部封口器的邊緣過于鋒利或所包覆的聚四氟乙烯損壞，底部封口的硅橡膠過硬，熱封材料的影響，熱封材料的種類不同影響熱封強(qiáng)度不同;材料的厚度、均勻性等也會(huì)影響熱封強(qiáng)度;熱封層不同的加工方法，如吹塑、流延膜等，均影響熱封強(qiáng)度。薄膜的保存時(shí)間過長，析出物增多，經(jīng)過電暈處理熱封強(qiáng)度差。吸濕性材料吸潮，熱封面脫層，剝離強(qiáng)度下降。

　　應(yīng)對措施：尋求不同配方的材料進(jìn)行測試，將影響降到最低，根據(jù)內(nèi)封層的材料的熱封特性，選擇合適的加工溫度，壓力和熱封時(shí)間，改善上部熱封刀表面狀態(tài)，使封口器表面平整，以聚四氟乙烯布包覆完好，選擇合適硬度、彈性的硅橡膠墊。

　　3、 熱封后袋子翹曲

　　原因：熱封溫度過高或熱封時(shí)間過長，冷卻不充分，熟化時(shí)間不夠，表層基材薄膜耐熱性較差。復(fù)合過程中復(fù)合基材的張力匹配控制不當(dāng)，導(dǎo)致其熟化定型后仍有殘余的應(yīng)力，尤其是復(fù)合膜厚度較薄時(shí)更容易發(fā)生此類故障。

　　應(yīng)對措施：將熱封溫度調(diào)整至適宜的溫度，充分冷卻，充分進(jìn)行熟化，重新選擇表層基材薄膜，調(diào)整復(fù)合加工設(shè)備各部分的張力，盡量使相復(fù)合的兩種基材回縮率相等。

　　4、 熱封強(qiáng)度不良

　　原因：復(fù)合膜中的粘合劑尚未充分硬化。熱封條件不適當(dāng)。熱封刀和冷卻刀之間的距離過長。內(nèi)封層薄膜有問題，如電暈過界，使其熱封面?zhèn)?span style="line-height: 1.8;">失熱封性能。油墨的耐熱封性不良，導(dǎo)致熱封部位薄膜的復(fù)合強(qiáng)度降低。復(fù)合強(qiáng)度低下或熱封處復(fù)合強(qiáng)度下降過多。

　　應(yīng)對措施： 通過保溫老化促進(jìn)粘合劑硬化(熟化、固化)，提高復(fù)合膜的復(fù)合強(qiáng)度及耐熱性。根據(jù)復(fù)合薄膜的構(gòu)成結(jié)構(gòu)、熱封狀態(tài)等選用最佳的熱封條件(溫度、時(shí)間和壓力)，或改進(jìn)熱封方式，熱封后立即進(jìn)行冷卻。檢查熱封層薄膜的保存期及保存條件，如果熱封層使用的是舊批號的薄膜和經(jīng)過熱封處理的薄膜，要特別注意。改變熱封層薄膜的種類及品級，使用具有抗污染熱封性的內(nèi)封層薄膜。檢查粘合劑的等級是否符合要求(樹脂中低分子物質(zhì)的滲出，有時(shí)會(huì)給粘合劑的組成成分帶來影響)，改善熱封層(基材)的熱合性能，控制好爽滑劑的含量，更換油墨，改變包裝袋的印刷圖樣，使印有油墨的部分避開熱封部位，或改變熱封方法。(特別注意金屬油墨不要印在封口處)等措施。

　　5、 熱封部位產(chǎn)生氣泡或表面不平

　　原因：材料因素。如NY等吸濕性材料在保存時(shí)易吸收水分，在高溫制袋時(shí)易產(chǎn)生氣泡、氣斑。另外復(fù)合粘合劑因尚未完全固化，在高溫?zé)岱鈺r(shí)耐溫不夠、剝離強(qiáng)度差，也易脫層產(chǎn)生氣斑。熱封邊部位較寬時(shí)易產(chǎn)生氣斑，應(yīng)調(diào)整壓力，調(diào)大間隙，將夾氣擠掉。薄膜走動(dòng)時(shí)有波動(dòng)會(huì)夾進(jìn)空氣，進(jìn)刀前應(yīng)排干凈，進(jìn)熱封刀前夾板應(yīng)適當(dāng)夾緊。制袋控制不當(dāng)，如硅橡膠板長時(shí)間使用變形、高溫布破損、熱封刀上有臟物等。制袋速度、溫度、壓力等工藝參數(shù)不適當(dāng)和不協(xié)調(diào)也會(huì)產(chǎn)生氣斑。制袋工藝的影響，熱封后的封邊冷卻不夠，定型不足，不能消除內(nèi)應(yīng)力，影響強(qiáng)度及外觀，應(yīng)及時(shí)檢查，加強(qiáng)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。熱封次數(shù)越多，熱封強(qiáng)度越高?？v向熱封次數(shù)取決于縱向焊刀的有效長度和袋長之比;橫向熱封次數(shù)由機(jī)臺(tái)橫向熱封裝置的組合數(shù)決定。良好的熱封，要求熱封次數(shù)至少在兩次以上。

　　應(yīng)對措施：對原材料和半成品妥善保管防護(hù)，避免其吸濕，檢查或調(diào)整熱封刀和熱封硅膠墊，適當(dāng)調(diào)整熱壓次數(shù)及熱封刀布置。

　　6、滑爽性不良

　　原因：熟化溫度偏高，爽滑劑在高溫下失去作用。粘合劑滲到內(nèi)層表面，影響了基材薄膜表面的摩擦系數(shù)，尤其是在薄膜較薄、電暈處理過度的情況下更容易發(fā)生此類問題。薄膜基材本身爽滑性不良。

　　應(yīng)對措施：嚴(yán)格控制熟化條件，檢查粘合劑的種類或級別，選用適合的粘合劑，更換基材或使用噴粉手段將其后端加工。

　　7、制袋長度及其相關(guān)偏差

　　原因：制袋機(jī)制袋長度定長系統(tǒng)誤差過大。電眼跟蹤不準(zhǔn)，跟蹤不準(zhǔn)的原因有以下幾點(diǎn)：

　　①電眼問題：光電眼調(diào)整方法及工作狀態(tài)選擇不當(dāng)。

　　②光標(biāo)印制或間距問題

　　a. 光標(biāo)設(shè)計(jì)不合理、可用的掃描區(qū)過于狹窄、光標(biāo)與周圍區(qū)域?qū)Ρ炔幻黠@等。

　　b. 光標(biāo)間距有變化。由于印刷、復(fù)合工序拉伸、收縮的影響，相對于原設(shè)定尺寸，實(shí)際光標(biāo)間的距離已有所改變。復(fù)合工序造成的不均勻拉伸、印刷工序套色頻繁地大幅度調(diào)整、溫度大幅度變化造成的不均勻及拉伸等也會(huì)對與制袋長度有關(guān)的誤差產(chǎn)生直接影響。另外，復(fù)合薄膜制袋基材薄厚不均勻及荷葉邊等均會(huì)對此產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)也是成品袋對合偏差產(chǎn)生的主要原因之一。

　?、圩吣ぷ枇Γ寒?dāng)走膜阻力過大(受壓膜尺條壓緊程度、復(fù)合薄膜摩擦系數(shù)的影響)時(shí)，可能會(huì)走膜不到位或光標(biāo)變形，進(jìn)而影響掃描效果，導(dǎo)致制袋長度的相關(guān)偏差。

　　④預(yù)調(diào)的送膜長度：預(yù)調(diào)的送膜長度(按調(diào)整白袋時(shí))與實(shí)際制袋尺寸誤差太大，掃描區(qū)沒有覆蓋光標(biāo)時(shí)，可直接導(dǎo)致跟蹤不準(zhǔn)。

　?、菟芰蠌?fù)合膜制袋加工速度的影響：當(dāng)制袋加工速度較快時(shí)，與長度控制有關(guān)的偏差就明顯增加，其主要原因是機(jī)械控制在高速慣性的作用下，切刀和送料輥的動(dòng)作受到了一定的影響。由于熱封刀、切刀和送料輥的動(dòng)作受到的影響程度是不同的，也就導(dǎo)致了底邊余量等偏差的增加。但是，對于制造精度較高的制袋機(jī)來說，形成定量系統(tǒng)誤差是可能的，經(jīng)調(diào)整后可以實(shí)現(xiàn)基本穩(wěn)定。另外，走膜升速、降速的過程太快時(shí)，由于慣性的存在，也易造成走膜誤差偏大。

　?、薏僮饕蛩兀鹤吣は鹉z輥壓力氣缸的壓力設(shè)定不足。各段張力設(shè)定不當(dāng)。特別是對于較薄的復(fù)合薄膜，張力過大時(shí)可能引起間距的變化，應(yīng)小心進(jìn)行張力的設(shè)定。

　　應(yīng)對措施：調(diào)整定長系統(tǒng)。調(diào)整電眼工作狀態(tài)。檢查是否存在光標(biāo)印制問題或間距問題，并加以調(diào)整。檢查受壓膜尺條的壓緊程度、復(fù)合薄膜摩擦系數(shù)是否適當(dāng)。預(yù)調(diào)的送膜長度(調(diào)整白袋時(shí))與實(shí)際制袋尺寸要盡量準(zhǔn)確。降低制袋速度，而且制袋速度的調(diào)整要緩慢進(jìn)行。調(diào)整走膜橡膠輥壓力、氣缸壓力和各部分張力。

　　8、袋子寬度出現(xiàn)偏差

　　原因：復(fù)合膜厚薄不均勻，規(guī)格板尺寸偏差。薄膜裹包規(guī)格板的松緊程度不當(dāng)。裹得越緊，阻力越大，同時(shí)還會(huì)影響袋子的成型寬度。裹得松一些，容易出現(xiàn)合縫不嚴(yán)。

　　應(yīng)對措施：調(diào)整規(guī)格板。調(diào)整或更換復(fù)合膜。調(diào)整薄膜裹包規(guī)格板的松緊程度。對于較薄的薄膜，在拉緊時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向收縮，因此型板尺寸應(yīng)較標(biāo)準(zhǔn)尺寸更小一些。而對于較厚薄膜，由于厚度的影響，型板尺寸也應(yīng)較標(biāo)準(zhǔn)尺寸更小一些。

　　三、制袋人員操作時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

　　綜上所述，則制袋人員在操作時(shí)應(yīng)注意：

　　1、檢查所做出的袋子是否符合規(guī)格要求，試查封模緊固度，袋子平面是否干凈，預(yù)防產(chǎn)生機(jī)械線，造成不良品;

　　2、折料時(shí)注意壓料是否完整，有無壓破現(xiàn)象;檢查產(chǎn)品有無大小邊，尺寸檢查、熱封強(qiáng)度起皺、熱封起泡等;

　　3、根據(jù)復(fù)合材料的材質(zhì)、厚度以及加工速度等設(shè)定熱封溫度，同時(shí)在設(shè)定熱封溫度時(shí)，應(yīng)考慮熱封壓力、制袋速度等多方面因素，熱封溫度一般要高于熱封材料的熔融溫度，但不可過高，否則容易損傷封口處的熱封材料，大大降低封口強(qiáng)度。

　　4、調(diào)整合適的封口壓力，一般以熱封刀壓端約3mm為宜，保持壓力前后左右平衡。

　　5、根據(jù)熱封溫度和熱封壓力，設(shè)置封口時(shí)間(速度)。

　　6、冷卻溫度應(yīng)以冷卻刀不積冷凝水的最低溫度為宜，冷卻水要循環(huán)暢通，如果沒有條件使用冷卻水時(shí)，應(yīng)盡量提高通水流量，以保證冷卻效果。如果熱封后的封邊冷卻不夠，造成定型不足，不能消除內(nèi)應(yīng)力，會(huì)影響熱封強(qiáng)度和外表。

　　7、熱封次數(shù)越多熱封強(qiáng)度也越高，一般要求熱封次數(shù)至少兩次以上?？v向熱封次數(shù)取決于縱向熱封刀的有效長度和袋長之比;橫向熱封次數(shù)由制袋機(jī)橫向熱封裝置的組數(shù)決定。熱封刀的分布亦要合理，一般要上、下、上去分布安裝(針對橫刀而言)，任何溫度或壓力在改變后均要反復(fù)試溫直至穩(wěn)定。