关于热封试验仪的选择和重点参数

包装材料封口类型

1、热封强度和热粘强度

热封强度：热封试验仪制好样品，用剥离试验机测热封后的强度值

热粘强度：制样测试一体机，热封部分制样，剥离部分直接测未冷却后热粘强度

热封强度值高于热粘强度

加热方式：电加热、高频电压、超声波加热等（我们采用电加热，也是常见的设备加热方式）

2、热封试验仪应用的意义

用以模拟生产线的实际情况，找出zui合适材料的热封温度、时间、压力参数，快速给予正常生产所需要的温度、时间和压力的满足指标。

3、热封仪三个参数的介绍及参数确定

热封仪是热和力共同作用的结果，一方面在热熔状态下的塑料封口表面，高分子链段相互扩散、渗透、相互缠绕，达到封口密闭；另一方面在熔融粘流状态的高聚物分子在压力作用下变形，相互接近，分子间产生足够的范德华力，使热封表面相互密闭。

热封温度：使热封合膜层（复合层）加热到比较理想的融合分解温度（粘流状态）。（固相与液相之间的温度区域）

热封压力：让融合区域分子产生相互作用力的条件。封口强度要高于两面材料的强度（用拉力试验机测试）

根据经验，热封前后材料厚度应满足下列关系

d ’ =（d1+d2）X0.9

式中d ’—热封后的厚度，d1—上层热封材料， d2—下层热封材料

因为压力的作用热封后总厚度适当小于热封前的总厚度

热封时间：指热封材料停留在封刀下的时间，热封时间决定了热封设备的生产效率。

热封因素的确定，需要使用热封试验机和电子拉力机进行摸索和检测，确定好温度、压力和时间的上下限后再到相应热封工艺设备上调整生产数据。（热封试验机：提供制样环境条件，制备样品。电子拉力机：测试热封后样品的热封强度值、力值。）
材料越厚，热封时间越长

铝箔 复合材料：导热性能好，缩短热封时间

层内含耐温差的油墨、粘合剂等：降低温度，提高热封压力、增加热封时间。

4、热封试验仪工作原理

气源→气缸（封刀两边）→拖动上封刀→上下封刀接触样品/计时→封刀分离完成热封

上封刀：工作中设定的温度

下封刀：比室温高点即可（辅助上封刀接触材料后不会出现温度流失）

封刀选用导热性能好的铝材，*铝灌封式的热封头（保证热封面加热的均匀性）

双封刀：上封刀和下封刀同时加热，上封刀向下封刀方向运动

5、热封仪测试过程

制样：

测试室环境：GB2918规定4h内温湿度稳定（温度23℃，湿度35%）

对热封试验仪设置好所需要的温度、压力、时间。

用15mm宽的取样刀，沿热封部位垂直方向取出试样，展开长度必须＞100mm（可用胶带搭接）

待热封仪温度达到设定值，将样品置于上、下封头中，按下或踏下试验开关，完成试样热压封合，直到热封时间完成。

测试：

智能型电子拉力试验机选择热封强度试验功能，设定试验速度300mm/min，夹具间距100mm。

裁取热封好的试样（长100mm，宽15mm），以热封部位为中心，打开呈180°，两端夹紧在试验机的两端夹具上。拉力机启动试验，试验结果以10个试样的算术平均值作为该批次的热封强度，单位N/15mm表示，取二位有效数字。

6、热封条件如何把控？

温度：温控系统

采用先进的温控产品，P ID能适应环境变化，具有参数自整定的功能。

实验室数据显示，市面上温控产品都无法针对封刀周围环境变化（空气对流、室温、风速、湿度等条件）实现快速控制封刀内加热件的升降温，具有控温快速、准确、带有数据补偿的控温系统，这也是国内同类型产品顶端的技术。

测温系统

市场上品牌测温：都是在加热元件进入封刀的一端，测量温度在一个点，无法测量出封刀中间和远端加热的温度，更无法正确表示出当前封刀的温度值，测量温度比实时温度至少±6℃。（而封刀内加热位置在封刀中间区域，无法准确测量温度）

在温度测量上研究发现，不论从三点测量数据到多点测量，让它快速的平均受热，而封刀外部我们通过感温测量，可快速的测量出内部环境整体的温度变化，快速的控制封刀温度，使测量的温度精度达到±0.5℃。并且我们热封头采用*铝灌封式的热封头（保证热封面加热的均匀性）

压力

气缸：采用双气缸同步回路升降设计，使上、下封刀两端能闭合，避免使用单气缸，无法保证封刀两端和中间位置受到的力能一致，从而影响热封区域条件不一致，导致热封效果不理想，危及后续生产，给企业带来经济损失。

气压：采用循环气体标定，气动阀门带有自动补压功能。目前市场产品都是采用的调压阀进行压力设置，而这样的压力设定在封刀上、下来回运动中会有压力损耗，无法保持压力，调压过程压力指针来回摆动，且需要长时间反复调动，试想一批样品在热封中每批次的条件（压力、温度、时间）都不一致，测出来的热封强度误差一定非常大。

时间

对于热封时间要求很高的情况下（热封时间有时候只需要几秒或者不到一秒）必须做好时间的把握。

有些厂家采用的分体时间继电器与计时器来进行计时控制，这样分体控制滞后的时间影响极大，对时间控制误差极大，影响热封效果。

采用微电脑控制缺点：进行对上热封头运动到材料的过程时间屏蔽，其实就是人工干预忽略大约多少时间，无法的监控上封头接触材料的时间点，从而无法高精度的对热封时间控制。

推荐采用微电脑和动作开关控制，上封头在行动到材料位置会对下封头产生一个压力，在这个微小压力被下封头的精密动作开关检测到后立马进行微电脑时间计时，从而做到对时间的把握。

几家热封仪厂家产品对比

表1几种常用热封塑料薄膜的热封特性

表2常用塑料薄膜的热封温度