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、熱封時間和熱封壓力，是如何影響熱封效果的，并就制袋時容易出現(xiàn)的裁切線不整齊、熱封強度差、 熱封后袋子翹曲、 熱封強度不良、 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及要求，軟包裝袋大多都是采用棒式熱封合，這也是整個包裝袋行業(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，是一個熔融溫度范圍，即在固相與液相之間有一個溫度區(qū)域，當(dāng)加熱到該溫度區(qū)域時，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)合膜的更低熱封溫度(即起封溫度)。在實際生產(chǎn)過程中，熱封溫度受熱封壓力、制袋機速以及復(fù)合基材的厚度等因素影響，因而實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，則無論怎樣加大壓力或延長熱封時間，均不能使熱封層真正封合。一般來說，隨著熱封溫度的增大，熱封強度也會增加，但到了一定的溫度以后，強度不會增加。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(封合強度遠(yuǎn)低于復(fù)合膜的斷裂強度)，大大降低了邊封的熱封強度。

2、熱封時間

熱封時間是指熱刀在薄膜上停留的時間，它也是影響熱封口強度的一個關(guān)鍵因素。一般而言，熱封時間主要由制袋機的速度決定。舊式的制袋機，調(diào)節(jié)熱封時間只有靠改變制袋機的速度，要延長熱封時間，就必須犧牲生產(chǎn)效率。相同的熱封溫度和壓力，熱封時間長，則熱封層熔合更充分，結(jié)合更牢固。但熱封時間過長，容易造成熱封焊縫處起皺變形，影響平整度和外觀;同時熱封時間過長，還會造成大分子團分解，使封口界面密封性能惡化。

近年來，國內(nèi)外的制袋機生產(chǎn)廠家使用獨立的變頻電機技術(shù)控制熱封刀下降和送料，使制袋機能夠在不改變制袋速度的情況下，獨立調(diào)節(jié)熱封時間或在控制熱封時間不變的情況下獨立調(diào)節(jié)制袋速度，大大方便了制袋機的操作和質(zhì)量控制，提高了制袋機的生產(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、擴散，從而達(dá)到一定的熱封強度。要達(dá)到理想的熱封強度，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，會產(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，降低熱封強度。一般熱封后，封口部位的強度損失不得大于10%～15%。

壓力的變化可以改變熱封特性。顯然，壓力越大，所需熱封時間或者熱封溫度都可以降低，但同時熱封范圍將會變窄。實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，時間、壓力要相對減少和降低;時間長了，溫度、壓力同時要下降調(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熱封強度要比一般的PE強，改性的薄膜要比沒經(jīng)過改性的薄膜強度高。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)層熱封來說起著補強的作用，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，一般熱封強度要遠(yuǎn)大于復(fù)合強度。

對于復(fù)合層間強度較低的產(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)層獨立承受破壞拉力，而使其它層材料失去補強作用，熱封強度等質(zhì)量指標(biāo)由此大為降低。

而且在熱封的同時，熱封部位的復(fù)合強度本身也會有一定程度下降，所以要想得到充分的熱封強度，使內(nèi)封層與次內(nèi)封層之間具有相當(dāng)好的復(fù)合強度是前提條件。而影響復(fù)合強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限制制袋機的熱封溫度。根據(jù)實踐經(jīng)驗，一般表層為PET、PA等耐高溫性較高的基材時，生產(chǎn)過程中?？梢酝ㄟ^提高熱封溫度來加快制袋速度，而不會影響制袋的外觀;表層材料為BOPP等耐高溫性較差的基材時，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間來保證熱封強度和外觀，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度以及完好無損的外觀。