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隨著產(chǎn)品種類的增多及包裝技術(shù)、工藝的發(fā)展,收縮膜種類越來越多,常見的有PE、POF、PVC、BOPP、PETG、PVDC等,在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛,如以收縮套標(biāo)、集束包裝、腸衣膜等形式用于包裝食品、藥品、煙草、電子產(chǎn)品、汽車、日化用品等產(chǎn)品,不同產(chǎn)品的形狀及尺寸規(guī)格各異,這就要求收縮膜應(yīng)具有優(yōu)異的收縮性能,以適應(yīng)不同的產(chǎn)品包裝要求。
目前而影響薄膜收縮性能的指標(biāo)包括收縮率以及收縮過程產(chǎn)生的熱縮力、冷縮力,若三項(xiàng)指標(biāo)性能較差或與產(chǎn)品的適用性較差,則會(huì)導(dǎo)致薄膜收縮不緊致,貼體性較差,甚至可能導(dǎo)致產(chǎn)品被擠壓變形。
在生產(chǎn)過程中一般存在的問題;塑料包裝膜在包裝的過程中出現(xiàn)熱收縮率差問題,包裝表面褶皺、包裝產(chǎn)品變形、袋體表面出現(xiàn)爆口等問題。
造成這些情況的原因分析:
1.材料選擇:塑料薄膜材料的厚度指標(biāo)是影響熱收縮率的一個(gè)重要因素,通常要求制作收縮膜的薄膜厚度為30~70μm,其中,40μm、50μm的薄膜應(yīng)用較多。
2.熱縮過程設(shè)置:在熱收縮的規(guī)程中收縮機(jī)溫度的調(diào)整不合適,生產(chǎn)線上輸送帶速度不合適,收縮機(jī)風(fēng)流量等問題均可導(dǎo)致包裹不均勻,收縮后爆口,不緊湊等問題的出現(xiàn)。
3.熱縮率不合格:用作包裝的塑料薄膜材料的熱收縮率指標(biāo)不合格也會(huì)引起上述問題的出現(xiàn),收縮率薄型為55%-65%,中型為45%-60%,厚型為30%-50%;收縮溫度油浴為110-120℃,熱空氣為170-180℃。
針對以上發(fā)生的這些情況,目前,薄膜收縮性能的測試方法主要有油浴法、烘箱法及空氣加熱法。
1. 油浴法
具體的情況是指將裁剪成規(guī)定尺寸的薄膜試樣放入一定溫度的導(dǎo)熱油(例如硅油)中加熱收縮,一定時(shí)間后取出試樣,并測量收縮后試樣的尺寸,收縮前后尺寸變化值與收縮前尺寸的比值即為試樣的收縮率。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 13519-2016《包裝用聚乙烯熱收縮薄膜》,該標(biāo)準(zhǔn)中要求油浴溫度為140℃,收縮時(shí)間為20s。
2.烘箱法,
顧名思義,是指將一定尺寸的試樣放入一定溫度的烘箱中,在達(dá)到規(guī)定時(shí)間后取出并測量試樣的尺寸,計(jì)算尺寸變化值與收縮前尺寸的比值為試樣的收縮率。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)如GB/T 12027-2004《塑料 薄膜和薄片加熱尺寸變化率試驗(yàn)方法》、GB/T 10003-2008《普通用途雙向拉伸聚丙烯(PP)薄膜》,前者將試樣放置在高嶺土床上,試驗(yàn)的溫度及時(shí)間根據(jù)具體試樣而定,后者要求將試樣放置在不銹鋼板上,試驗(yàn)溫度為120℃,時(shí)間為120s。
3.空氣加熱法
具體的情況是利用密閉腔體內(nèi)的熱空氣加熱試樣后,根據(jù)試樣的熱縮時(shí)間及尺寸變化情況得到收縮率,根據(jù)試樣在加熱及冷卻過程中的力值變化情況計(jì)算熱縮力與冷縮力。目前,國內(nèi)可參考的測試方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34848-2017《熱收縮薄膜收縮性能試驗(yàn)方法》將于2018年5月1日正式實(shí)施,在此標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之前可參考ISO14616-2004《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》進(jìn)行測試,該標(biāo)準(zhǔn)要求試樣在試驗(yàn)腔內(nèi)達(dá)到設(shè)定溫度后進(jìn)入腔內(nèi)進(jìn)行加熱收縮,當(dāng)所測得收縮力值達(dá)到出腔條件后,試樣出腔,設(shè)備繼續(xù)監(jiān)測試樣的收縮情況及力值,直至試驗(yàn)結(jié)束。根據(jù)整個(gè)試驗(yàn)過程中設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測的試樣尺寸的變化情況計(jì)算收縮率,在腔內(nèi)加熱過程中所測得的最大力值為熱縮力,出腔后的冷卻過程中測得的最大力值為冷縮力。
從測試范圍來看,三種試驗(yàn)方法均可測試薄膜的收縮率,但空氣加熱法還可測試薄膜的熱縮力、冷縮力指標(biāo);從測試過程來看,油浴法、烘箱法均需手動(dòng)測試收縮后試樣的尺寸,空氣加熱法為設(shè)備自動(dòng)測量試樣的尺寸及力值的變化情況,并可實(shí)時(shí)顯示試樣過程中的測量值;另外,油浴法是將試樣置于導(dǎo)熱油中加熱,烘箱法為在高嶺土或不銹鋼板上加熱收縮,空氣加熱法是將試樣直接暴露于空氣中,不與任何物體接觸。這種收縮環(huán)境的不同會(huì)影響試樣的收縮過程,故而三種方法測得的收縮率并不具有可比性。
在測試薄膜收縮性能時(shí),應(yīng)根據(jù)材料的材質(zhì)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)?zāi)康牡纫蛩兀x擇適宜的測試方法,若產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定,則根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的要求進(jìn)行測試,若未明確規(guī)定相應(yīng)的測試方法,則可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,如需監(jiān)測薄膜的收縮力值或需高效自動(dòng)化的完成試驗(yàn),抑或薄膜實(shí)際應(yīng)用過程中為高溫蒸汽或熱風(fēng)道的收縮工藝,則可選擇空氣加熱法設(shè)備薄膜熱縮性能測試儀進(jìn)行試驗(yàn)