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第五章_封口工艺技术


对于单体薄膜 , 封头表面大都采用光板 , 上板用不锈钢 , 下 板用硅橡胶,为了美观,封口宽度一般为2~3毫米,对于复合薄膜, 为了提高封接强度和增加美观,封头表面常刻有纵横花纹,封口 宽度一般为10毫米。
除采用高频和超声波之类内部加热方式外 ,与其他加热板 接触的表面温度,总高于薄膜之间的封接面温度,封接时间越短, 薄膜越厚,这一温差就大,越易引起接触热板表面的薄膜过热。 为此,最好采用双面加热方法,例如厚0.05毫米的聚氯乙烯膜,采 用 204℃的封头 , 在室温为27℃的情况下 ,对于双面加热、单面 用硅橡胶和单面用金属板三种加热方式,计算封接面达到 104℃



3.胶带粘合 将粘合剂预先涂敷于带状基材上制成胶带。然后 用胶带进行粘合。按基材上涂敷的粘合剂种类不 同,胶带分为普通胶带和压敏胶带两类。 (1)普通胶带:通常采用纸质,布质,纤维增强 纸质,复合材料制作,用于瓦楞纸箱的中央及端 部的结合处。 (2)压敏胶带:是在基材上涂以橡胶或树脂为主 要成分的粘合剂。使用时不需要加热或用水湿润, 只要贴上去压一压短时间内即可达到满意的粘合 效果。这是当前包装用得最多的胶带。


2.热熔胶粘合 热熔胶粘合是用一种热熔胶加热后溶化,涂敷于 被粘合表面,经冷却固化而粘合。热熔胶是一种 不含水分的固体粘合剂。在一定温度下呈流体状, 经涂敷器涂敷到被粘合表面上,再压合使之散热, 冷却而固化,完成粘合作用。 在包装作业中,常用的热熔胶是以乙烯—醋酸乙 烯共聚物为基础,与低分子量树脂和蜡组成的。
1-压板 2-圆电热丝 3-薄膜 4-封缝 5-耐热橡胶垫 6-工作台
演示

上两种封缝的强度不大, 封口的外观独特, 其中熔切式封口是恒温加热的热刀熔断封 口,脉冲熔切式热封是电热丝熔断封合,后者 所得封缝强度较好,特别对热收缩薄膜封口 较有力。


9 熔融热封:将热源与 要封合的薄膜靠近,使 封口部熔化成球状。 特点:这种封缝的封 口强度较大,适用于热 收缩薄膜,但不适应热 分解性薄膜。

3 带式热封:将叠合的两层薄膜夹在一对回转的 聚四氟乙烯(钢带)之间,经带内侧的加热部和 冷却部使薄膜封合。 特点:结构稍为复杂,一般用于袋口的最后封口上, 即能在运动中封合,以能适应受热易变形的薄膜。
1
3
4
5
2
1聚四氟乙烯带 2薄膜 3密封部4加热部5冷却部
演示

4 滑动滚压式热封:将叠合的两层薄膜从一对加 热板之间通过,然后用压轮压紧粘合。 特点:本方法结构简单,能适应那些热变形大的薄 膜的连续封合。 1
4 2 3
1薄膜 2密封部 3压轮4加热板
演示

5 滑动式热封:用于裹 包包装,用薄膜包住 被包装物,使其在加 热板上滑动,靠被包 装物所加的轻微压力 和加热板的热量来粘 合两层薄膜叠合部分。
1 2
3 1密封部2被包装物 3薄膜4加热板
4


6 脉冲热封:镍铬合金条 将薄膜压在耐热橡胶上, 瞬间通过大电流加热镍铬 合金条,利用这种热进行 热封,接着用空气或通冷却 水强制封缝冷却。 特点:结构上略比热板状 封合复杂,但适用于易热变 形与受热易分解的薄膜,所 得封口质量较好,因冷却占 有时间,故生产率受到限制, 只适用于间歇封合,在电热 丝与薄膜间常用耐热防粘 的聚四氟乙烯织物,薄膜另 一端承压台上带耐热的硅 橡胶衬垫,使焊缝均匀。
10. 超生波封合 严格来说,超声波封合不是热封而是机械封合 ,用机械脉冲频 率1800-2000次/秒使电晶体在电磁场的作用下,产生膨胀和收缩, 超声头将封口压到铁砧板上 , 依靠交变电磁场的高频振动产生机 械变形。高频头作高频振动,使薄膜封口表面的分子高振动,以至 相互交融、界面而消失,形成一个封合的整体。 超声波封合的特点如下: 1)冷封合,热效应很小,可得到无收缩,不起皱的封口; 2)无噪音,无温升,操作简便,速度较快,若输入功率为400W,则封 口30米/分; 3)封口强度略低于单层材料强度; 4)超声波封合尤其适应热封性能差的拉伸薄膜,如OPP等; 5) 对于较厚的薄膜和 1.25mm以下的厚薄片 , 均可采用超声波封 合; 6)设备投资费用较大。
0
C
三、环带式薄膜自动封口机

主要技术参数
≤15m/min 温控范围 50~250 封口宽度 10~13mm 封口膜厚度 0.02~0.4mm 电源电压 220V,50Hz 整机功率 1.07kW
第五章 封口工艺技术 (封缄技术)
封缄也称封闭、封合,是指包装容器
装过产品后,为了确保内装物品在运 输、储存和销售过程中保留在容器中, 并避免受到污染而进行的各种封闭工 艺。包装封缄的方法和使用的材料和 元件种类很多,如粘合、封盖(塞、 帽等)、热封和钉封等。
演示
第一节 粘合



两种同类或不同类的固体,由于介于两者表面之 间的另外一种物质(粘合剂)的作用而牢固结合 起来的现象叫粘合。 特点:工艺简单,生产率高,结合强度大,应力 分布均匀,密封性好,适应范围广,并有增加绝 热、绝缘性能 应用:纸、布、木材、塑料、金属等各种材料的 结合。在封口、复合材料的制造、封箱(盒)、 贴条、贴标等过程中,起重要作用。
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5 7 6
1压板 2镍铬合金条3防粘材料 4薄膜5耐热橡胶6底座7密封部

1 5 4 2
7 熔切式封口:利用加 热刀(或钢丝),同 时进行薄膜的熔融切 断和封合。
3 1送膜辊 2薄膜 3橡胶辊4密封部5加热刀
演示

8 脉冲熔切式热封:压 板带动镍铬合金线材 将薄膜压紧在耐热橡 胶上之后,钢丝瞬间 通电,并继续压紧加 热熔断的封合部分, 直到冷却后才放开。

分类:
按基质材料分类

无机粘合剂;有机粘合剂; 水溶性;溶剂性;热熔性; 冷胶;热熔胶;
按物理形态分类

按操作温度分类

一. 粘合方法
1.冷胶粘合 2.热熔胶粘合 3.胶带粘合





1.冷胶粘合:水溶型和乳液型 在包装中使用最多,具有操作简单,安全,节能,成本低和粘合强度高等特 点。 (1)水溶型:有淀粉基和蛋白基的,如糊精、酪素、骨胶等。以纸制品粘 合应用最多,其优点是不需要加热,节省能源,耐热性好,价格便宜。缺点 是固化时间长,易霉腐,不能适应高速包装机的要求和卫生条件。广泛用于 手工操作的普通包装场合。 化学溶剂的冷胶虽然粘合速度快,但多有挥发物质,易燃或有毒性,适合粘 合疏水性材料,因此,用途受到限制。 (2)乳液型粘合剂:具有粘合作用的热塑性树脂,在水中被分散乳化,待 水分挥发或被吸收后固化的物质。其特点是,粘合力强,能得到可靠的和长 期稳定的粘结效果,操作简便,具有足够的耐水、耐油性,比水溶性粘合剂 固化快。常用的有醋酸乙烯乳胶。乳胶型粘合剂是具有粘合作用的天然橡胶 和合成橡胶的分散物。多用于纸箱、纸袋和包裹产品的封合。 冷胶的粘合过程:由人工将纸箱的大折页打开,放到输送带上,送入封箱机, 涂胶器即将胶水同时喷涂到箱子上下折页上,然后折页器将大折页压下,完 成封箱过程,在纸箱送出前还要通过上下加压,使胶水凝固。生产能力为9~ 15箱/min;全自动封箱过程,从纸箱输入到完成均为机械操作,生产能力 为20~25箱/min。

11.红外线封合 将红外线直接照射在薄膜有关位置进行熔 化封口,照射源的发热极高,深色容易加热,对 透明薄膜只要在封口层下铺上黑布即可。 本方法能对一般加热无法封口的聚四氟乙 烯和厚度达5~6毫米以上的聚乙烯片进行封 合,这亦是近年来国内外研制出热封塑料 的新方法。
热封方法对各种薄膜的难易程度
薄 膜 种 类 热 聚乙烯(低密) (高密度) 聚丙烯(无延伸) (双向延伸) 聚 苯 乙 烯 聚氯乙烯(硬质) (软质) 聚偏二氯乙烯 聚氟化乙烯 聚 乙 烯 醇 聚酯(双向延伸) 聚酰胺(无延伸) (双向延伸) 聚 碳 酸 酯 尼 龙 防潮玻璃纸 乙烯叉二氯 醋酸纤维素 热 板 ×-0 ×-O 0 △ × △ × × × △ × × × × × △ △ △ 脉 冲 0 0 O O 0 0 △ △ × △ △ △ △ △ 0 △ △ △ 高 频 × O × 0 0 0 × △ × △ × △ 超 声 波 × × × O O × × △ × △ 0 0 △ △ △ △ 电磁感应 × × × × × △ △ 0 △ △ △ △ △ △ △ 红 外 线 0 0 △ △ △ △ △ 0 △ △ △ △

特点:适用于双向拉伸薄 膜受热易收缩薄膜的连续 封合。
1-工作台,2-超声波发生器 3-封缝,4-,5-薄膜
演示

11 高频热封:薄膜用上、 下电极压着,外加高频电源 时,聚合物有感应阻抗而发 热熔化形成封缝,因是内部 加热,中心温度较高而不过 热,所得封缝强度较高,对 聚氯乙烯很适合,但不适用 低阻抗薄膜。





(1)热熔胶的特点 a.粘合速度快,这是热熔胶的突出特点。冷却后即完成了粘合作用。加压时间很短就 可得到很好的粘合效果。所需粘合时间只有2~3s,在很多粘合剂中,是粘合速度最快 的一种,适用于自动化和高速化的封缄工艺。 b.无溶剂。不含水分及溶剂等,完全为固体成分,因而不存在因有机溶剂引起的中毒 或火灾危险,也不需要蒸发水分和溶剂的设备、热源和时间。 c.经济效益高。虽然单位重量的价格比其它胶高一些,但由于完全是固体成分,用胶 量减少,生产效率高,设备占地面积少,操作费用低,所以综合衡量仍是经济的。 d.无毒。适合食品工业的要求。 e.需要使用涂敷机。因为作业时需加热至120~200℃,操作要迅速,手工操作难以 满足要求,而且容易烫伤,所以必需有涂敷设备。 f.作业时易受环境温度的影响。胶加热后,必需达到一定的流动性和湿润性,才符合 涂敷胶和粘合的要求。因此,车间温度、胶和被粘合表面的温度对粘合质量有直接影 响。 g.耐热性差。多数热熔胶在60℃以上,其粘合强度显著下降,少数耐热的热熔胶,也 只能在70℃以下保证强度。因此,耐热性差是热熔胶的主要缺点。
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