เครื่องทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดแบบร้อน
แอสทาม F1921
ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ การรับรองความสมบูรณ์ของซีลความร้อนถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ เครื่องทดสอบการซีลความร้อนและการยึดติดด้วยความร้อนมีบทบาทสำคัญในการประเมินความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือของซีลที่เกิดขึ้นระหว่างวัสดุเทอร์โมพลาสติก การทดสอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่อาศัยกระบวนการขึ้นรูป-บรรจุ-ปิดผนึก (FFS) เช่น บรรจุภัณฑ์อาหารและบรรจุภัณฑ์อุปกรณ์ทางการแพทย์ ผู้ผลิตสามารถมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ของตนเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมและทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะแวดล้อมจริง โดยการประเมินความแข็งแรงของการยึดติดด้วยความร้อน
การทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดแบบร้อนคืออะไร?
การทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนเกี่ยวข้องกับการประเมินความแข็งแรงและความทนทานของซีลที่สร้างขึ้นเมื่อฟิล์มเทอร์โมพลาสติกสองแผ่นติดกันด้วยความร้อน ในทางกลับกัน การทดสอบการยึดติดด้วยความร้อนจะวัดความสามารถของซีลร้อนในการต้านทานแรงแยกตัวทันทีหลังจากกระบวนการปิดผนึก ก่อนที่ซีลจะเย็นตัวลงอย่างสมบูรณ์ การทดสอบทั้งสองอย่างมีความสำคัญในอุตสาหกรรมที่ความสมบูรณ์ของซีลมีความสำคัญต่อการรับประกันความปลอดภัย คุณภาพ และอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์
สำหรับวัสดุบรรจุภัณฑ์ โดยเฉพาะที่ใช้ในระบบขึ้นรูป-เติม-ปิดผนึกแนวตั้ง (VFFS) คุณสมบัติการปิดผนึกด้วยความร้อนและการติดด้วยความร้อนจะกำหนดความแข็งแรงของพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างวัสดุภายใต้เงื่อนไขเฉพาะของอุณหภูมิ เวลา และแรงกด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่บรรจุภัณฑ์ถูกบรรจุด้วยผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักมากหรือร้อนทันทีหลังจากการปิดผนึก
เครื่องมือสำหรับการทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดด้วยความร้อน
เพื่อดำเนินการทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดด้วยความร้อนอย่างแม่นยำ ต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทาง เช่น เอชทีที เครื่องทดสอบแรงกดทับแบบร้อน ถูกนำมาใช้ เครื่องมือเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิในการปิดผนึก แรงดัน และเวลาที่ใช้ในการทดสอบอย่างแม่นยำ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถจำลองสภาวะแวดล้อมจริงได้ การทดสอบสามารถปรับแต่งได้สูง โดยให้ความเร็วในการทดสอบและการควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่างกันเพื่อให้ตรงกับวัสดุที่กำลังทดสอบ
พารามิเตอร์หลัก
อุณหภูมิการปิดผนึก | อุณหภูมิแวดล้อม ~250℃ |
ความแม่นยำของอุณหภูมิ | ±0.2℃ |
เวลาการอยู่อาศัย | 0.1~9999วินาที(การปิดผนึกด้วยความร้อน) |
เวลาการอยู่อาศัย | 0.1~9999วินาที(ฮ็อตแท็ค) |
แรงดันการปิดผนึก | 0.15เมกะปาสคาล~0.7เมกะปาสคาล |
ขากรรไกรปิดผนึก | เคลือบเทฟลอน 50มม.x10มม. |
ขากรรไกรทำความร้อน | ระบบทำความร้อนแบบ 2 ชั้น |
โหลดเซลล์ | 200N(ตัวเลือก: 30N50N100N เป็นต้น) |
ความแม่นยำ | 0.5 ฟ.ส. |
ปณิธาน | 0.01นิวตัน |
พลัง | 220V, 50HZ. แรงดันไฟฟ้า |
คุณสมบัติหลักของเครื่องทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดด้วยความร้อน
คุณภาพสูง เครื่องทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดด้วยความร้อน ควรให้การควบคุมที่แม่นยำสำหรับพารามิเตอร์ต่างๆ เพื่อจำลองสภาพโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างแม่นยำ คุณสมบัติหลักของเครื่องจักรเหล่านี้ ได้แก่:
การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ:เครื่องซีลด้วยความร้อนและเครื่องทดสอบการยึดติดแบบร้อนจะต้องรักษาอุณหภูมิในการซีลให้สม่ำเสมอ ซึ่งอาจอยู่ในช่วงอุณหภูมิแวดล้อมถึง 250°C การควบคุมที่แม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผลการทดสอบที่เชื่อถือได้
ปรับเวลาการอยู่อาศัยได้:เครื่องจักรควรปรับเวลาการแช่เพื่อให้ตรงกับความต้องการของวัสดุที่แตกต่างกัน เวลาการแช่หมายถึงระยะเวลาที่วัสดุสัมผัสกับความร้อนและแรงดันระหว่างการปิดผนึก
โหลดเซลล์และการวัดแรง:ความสามารถในการวัดแรงอย่างแม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการกำหนดความแข็งแรงของการเชื่อมติดแบบร้อน เซลล์โหลดที่มีความแม่นยำสูง (เช่น 0.5 FS) ช่วยให้การอ่านค่าแม่นยำ
อินเทอร์เฟซที่เป็นมิตรกับผู้ใช้:เครื่องจักรที่ทันสมัยมีการติดตั้งระบบ PLC (Programmable Logic Controller) และอินเทอร์เฟซหน้าจอสัมผัสเพื่อการใช้งานและการวิเคราะห์ข้อมูลที่ง่ายดาย
เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM F1921:สิ่งสำคัญคือเครื่องทดสอบจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ ASTM F1921 เพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่เป็นมาตรฐาน
ความสำคัญของความแข็งแรงของฮ็อตแท็ค
การทดสอบการยึดติดด้วยความร้อนจะวัดความแข็งแรงของซีลทันทีหลังจากกระบวนการปิดผนึกด้วยความร้อน ก่อนที่วัสดุจะเย็นลง ซึ่งถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสายการบรรจุหีบห่อที่ต้องปิดผนึกและบรรจุในเวลาเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีเนื้อหาที่มีน้ำหนักมากเข้ามาเกี่ยวข้อง หากการยึดติดด้วยความร้อนไม่เพียงพอ ซีลของบรรจุภัณฑ์อาจล้มเหลวในระยะเริ่มต้นของการทำความเย็น ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการรั่วไหลหรือความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ลดลง
ความแข็งแรงของการยึดติดแบบร้อนเป็นปัจจัยสำคัญในการใช้งานการปิดผนึกแบบขึ้นรูปแนวตั้ง (VFFS) ในระบบเหล่านี้ การปิดผนึกจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้มีเวลาเพียงเล็กน้อยในการทำให้ซีลเย็นตัวลงก่อนที่บรรจุภัณฑ์จะเต็มไปด้วยสิ่งที่บรรจุอยู่ภายใน การทดสอบนี้จะประเมินแรงสูงสุดที่ชั้นปิดผนึกสามารถทนได้ในขณะที่ยังร้อนอยู่ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถประเมินความทนทานของซีลในสภาพแวดล้อมจริงได้
ทำความเข้าใจ ASTM F1921 และบทบาทในการทดสอบ Hot Tack
แอสทาม F1921 เป็นวิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวัดความแข็งแรงของการยึดติดด้วยความร้อนของพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกและส่วนผสมที่ใช้ในเว็บแบบยืดหยุ่น โดยให้แนวทางเฉพาะสำหรับการวัดแรงที่จำเป็นในการแยกพื้นที่ปิดผนึกด้วยความร้อนในขณะที่ยังอยู่ในสถานะร้อน มาตรฐานนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์เพื่อให้แน่ใจถึงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของซีลในวัสดุแบบยืดหยุ่น
วิธีทดสอบ ASTM F1921 เกี่ยวข้องกับการปิดผนึกแถบตัวอย่างสองแถบระหว่างขากรรไกรที่อุ่นภายใต้เงื่อนไขอุณหภูมิ แรงดัน และเวลาการทำงานที่ควบคุม หลังจากสร้างซีลแล้ว ตัวอย่างที่ปิดผนึกจะถูกดึงออกจากกัน และวัดแรงที่จำเป็นสำหรับการแยกออกจากกัน กระบวนการนี้ช่วยกำหนดว่าแพ็คเกจที่ปิดผนึกด้วยความร้อนจะทนต่อแรงเครียดที่อาจเกิดขึ้นตลอดอายุการใช้งานหรือไม่
มาตรฐานนี้ระบุวิธีการสองวิธีในการกำหนดความแข็งแรงของการติดร้อนของโพลีเมอร์เทอร์โมพลาสติก:
- วิธีที่ A (การหน่วงเวลาคงที่):วัดความแข็งแรงของการติดแบบร้อนในเวลาต่างๆ หลังจากการแยกขากรรไกร โดยมีระยะเวลาหน่วงที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
- วิธีที่ B (การหน่วงเวลาแบบแปรผัน):วัดความแข็งแรงของการติดกาวร้อนสูงสุดที่ช่วงการหน่วงเวลาต่างกัน
หากปฏิบัติตามแนวทาง ASTM F1921 ผู้ผลิตจะมั่นใจได้ว่าวัสดุบรรจุภัณฑ์ของตนเป็นไปตามมาตรฐานความแข็งแรงที่กำหนด ซึ่งจะทำให้มั่นใจได้ว่าบรรจุภัณฑ์จะทำงานได้ดีภายใต้สภาวะแวดล้อมจริง เช่น ในระหว่างการผลิตความเร็วสูงและเมื่อต้องเผชิญกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย
ขั้นตอนการทดสอบสำหรับการทดสอบ Hot Tack
1. การเตรียมตัวอย่าง
ก่อนจะเริ่มการทดสอบการปิดผนึกด้วยความร้อนและการยึดติดด้วยความร้อน ตัวอย่างวัสดุจะถูกตัดให้ได้ขนาดตามต้องการ สำหรับการทดสอบการยึดติดด้วยความร้อน แถบตัวอย่างโดยทั่วไปจะมีความกว้างระหว่าง 15 มม. ถึง 25 มม. วัสดุอาจได้รับการปรับสภาพภายใต้สภาวะบรรยากาศที่ควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำ
2. กระบวนการปิดผนึก
ตัวอย่างจะถูกวางไว้ระหว่างขากรรไกรที่ร้อนสองอัน ซึ่งจะใช้แรงกดและความร้อนเพื่อสร้างซีล พารามิเตอร์อุณหภูมิและแรงกดที่ใช้ขึ้นอยู่กับวัสดุเฉพาะที่ทดสอบและประเภทของบรรจุภัณฑ์ที่ผลิต ตัวอย่างเช่น ฟิล์มที่มีชั้นหนากว่าอาจต้องใช้ความร้อนที่สูงกว่าหรือระยะเวลาการแช่นานขึ้น
3. การวัดแบบ Hot Tack
เมื่อปิดผนึกวัสดุแล้ว ให้ดึงวัสดุออกจากขากรรไกรอย่างรวดเร็ว แรงที่จำเป็นในการแยกวัสดุที่ปิดผนึกออกจะถูกวัด แรงนี้คือความแข็งแรงของการยึดติดด้วยความร้อน และจะถูกประเมินในช่วงเวลาต่างๆ โดยทั่วไปจะใช้เส้นโค้งการระบายความร้อน
- วิธีการหน่วงเวลาแบบคงที่:วัดแรงในช่วงเวลาต่าง ๆ หลังจากทำการซีลแล้ว
- วิธีการหน่วงเวลาแบบแปรผัน:กำหนดแรงสูงสุดที่กระทำระหว่างการถอดซีล
การทดสอบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองความสามารถของซีลในการทนต่อแรงที่กระทำกับซีลในระหว่างการผลิตและการจัดเก็บ