热合曲线全解析:从起封温度到最佳工艺的科学指南
热合曲线是用热封试验机和拉力试验机对一组在不 同热合条件(相同的热合压力和热合时间、不同的热合 温度)下得到的热合试验样条进行热合强度的测量,并 汇集每个样条的最高的或平均的热合强度值后所绘出的如图4-11 所示的热合温度与热合强度的关系曲线。

图 4-11 中的心区为该热合曲线的“低温不敏感 区”,在此区域中,热合强度随温度上升得非常缓慢。 @区为该热合曲线的“温度敏感区”,在此区域中,热合 强度在狭小的温度变化区间内有非常明显的上升。 @区 为“高温不敏感区”,在此区域中,热合强度随温度的上升而上升的趋势显著减小,甚至有时 当温度进一步提高后,热合强度值还有下降的趋势。
从热合曲线中可获得“起封温度”和“最佳热合温度”这两个重要的数据。
”起封温度” (起始热封温度)根据GB/T 27740—2011 《流延聚丙烯薄膜》 的相关规定是 指热合强度数据为3N/15mm 时所对应的热合温度。 “最佳热合温度”是指高温敏感区的初始 端的 30 ~ 40'C的温度区间。 ”起封温度”和“最佳热合温度“除受热合压力和热合时间的影 响之外,还受复合薄膜的结构与总厚度的影响。
即使是同一种热封性基材(如LDPE), 当其分别与 OPP、 PET 复合后得到的 OPP/ LDPE、 PET/LDPE 两种复合材料的"起封温度”和“最佳热合温度”也一定是不一样的,常 规条件下应当是后者的”起封温度”和“最佳热合温度“低千前者,因为后者的总厚度薄一些 (热量传递的速率快一些) 。 热合曲线又可分为“标准热合曲线”和“工艺热合曲线”两种。
“标准热合曲线” 是指热合压力(刀压)为0.2MPa、热合时间为 ls 的条件下所得到的热 合曲线。
“工艺热合曲线”是指模拟制袋工序或下游客户实际加工时所使用的热合压力(例如 0.15MPa) 、热合时间(例如 0.6s 或 2.5s) 的条件下得到的热合曲线。
“标准热合曲线”可用千对不同批次或不同企业的同一结构的复合薄膜的热合性能进行比 较或评价。 “工艺热合曲线”可用于对不同批次或不同企业的同一结构的复合薄膜与下游客户的实际 应用热合条件的适应性或匹配性进行比较或评价。
图 4-12 为一典型的热粘曲线。 从臣形上可以发现热粘曲线与热合曲线有很大的差异。
应用热粘曲线的主要目的之一是探索在自动包装机上应用复合薄膜时如何获得最佳的热 粘强度以防止发生漏包问题,另一个目的是在拥有热粘性测试仪的条件下,如何获得最佳的制袋工艺温度。 如图4-12所示,热粘曲线的最高的弧 线区,即 110 ~ 120'C, 的温度区间即为应用相应的复 合薄膜进行制袋加工时,既能获得良好的热合强度(充 分冷却后)又能获得良好平整度外观的复合膜袋的温度区间。这一温度区间与前述的“高温敏感区的初始端的 30 ~ 40°C 的温度区间”是一致的。

