影响FFS重包装膜热封性能因素分析和解决方案

陈 君

新疆天业集团，新疆 石河子 832000

塑料热封性能是FFS重包装膜的主要性能之一，在一定意义上说没有热封性，就没有FFS重包装。对于自动包装来说，内容物灌装或包装的过程同时也是制袋封口的过程，要求封口有一定强度和密封性，能够承受一定重量的内容物的压力，保证商品在流通领域中不开裂泄流，达到保护商品的目的。

1 FFS重包装膜简介

FFS：即成型（FORM）→自动灌装（FILL）→封口（SEAL）的英文缩写，是先进的自动包装系统，其特点是快速包装、一次成型,具备良好的密封防潮性和印刷性能。

FFS重包装膜：利用FFS生产技术生产的适用于重型包装的薄膜。一般为聚乙烯多层复合挤出管膜形式，适应 FORM→FILL→SEAL整个生产流程，广泛用于化工原料包装、食品包装、洗护用品包装等方面。

2 FFS重包装膜的热封性能

FFS重包装膜的热封性能主要是由内封层基材的热封性决定的，主要包括低温热封性、抗污染热封性、热粘强度等。

所谓低温热封性是表示该树脂具有较低的热封温度，可以在较低的热封温度下得到可靠的热封强度，适宜于高速自动充灌成型设备的要求。这种树脂的热封起始温度低，对于聚乙烯而言，其低温热封性主要受熔融指数和密度的影响，高熔融指数和低密度聚乙烯低温热封性好。

夹杂物热封性是指在热封树脂热封表面感染了灰尘、油腻、脏物、商品内容物粉未等的情况下，仍具有良好的热封强度的一种性能。夹杂物热封性在充灌液体、粉状物品或者危险化学品时尤为重要，夹杂物热封性较好的树脂有离子型树脂、线性低密度聚乙烯及甲基丙烯酸共聚物等树脂。

热粘性又称为热粘强度或热间剥离强度，是指热封后未冷却固化是在外力作用下，以热风界面的剥离程度进行评价。

3 影响FFS重包装膜热封性能的因素和解决对策

影响FFS重包装膜热封性能的主要因素有膜的材料、膜的厚度、热封条件等。

3.1 膜的材料、厚度对热封性能的影响和解决对策

FFS重包装膜热封层材料的种类、厚度和性能对热封性能有着决定性的影响。不同的热封层材料和不同的热封层厚度，其封口质量相差很大。一般来说，热封层材料的标准热封强度越大，FFS重包装膜的热封强度越大，热封层材料的韧性越好，耐跌落性能越好。热封层材料的抗污染热封性和热粘性越好，则热封部位的密封性越好热封材料的低温热封性越好，则热封部位的平整性越好，同时也有利于改善热封口的热封强度、密封性和脆性。

为了提高FFS重包装膜的热封性，热封材料一般采用离子型树脂或茂金属树脂共同挤出或共混改性薄膜。经过生产实践，总结出以下FFS重包装膜工艺配方和参数：

FFS重包装膜配方如下：

内层：埃克森茂金属聚乙烯97%，母料3%。

中层：埃克森茂金属聚乙烯55%，高密度聚乙烯40%，母料5%。

外层：埃克森茂金属聚乙烯98%，母料2%。

挤出机机筒温度1区：185℃，2区：215℃，3区190℃，4区175℃，换网流道175℃。

模头区温度1区180℃，2区200℃，口膜210℃，模颈215℃

根据以上工艺配方，膜的各项指标满足以下要求：

纵横向拉伸强度≥25MPa；

纵向断裂伸长率≥600MPa；

横向断裂伸长率≥550MPa；

落镖冲击破损质量≥600g；

厚度 120um ～200um。

3.2 热封条件对热封性能的影响和解决对策

热封条件包括热封工艺条件、热封工装条件、制袋张力控制和环境条件。

3.2.1 热封工艺条件

热封工艺有三大要素即热封温度、热封压力、热封时间。其中热封温度是主要因素，对热封强度等质量指标影响最大。各种热封基材的熔融温度的高低。直接决定塑料包装材料的最低热封温度和热封温度适应范围。达到热封温度后，热封强度随热封温度的升高而急剧升高。当达到一定温度后、热封强度达到最大极限。同时热封口的脆性也随着热封温度的升高而逐步提高。在实际生产中，由于热封压力、制袋速度以及基材的厚度等多方面的影响，采用的热封温度要高于热封材料的熔融温度，热封压力越小，要求热封温度越高；灌装速度越快，热封层的厚度越厚，要求的热封温度也越高。但热封温度过高，极易损伤热封边缘部位，使热封边的热封材料熔融挤出，产生脆断现象，大大降低封口的热封强度和袋子的耐冲击性能。

要达到理想的热封强度，必须有一定的压力，而且随着膜的厚度增加或宽度增加所需的压力也相应提高。若热封压力不足两层膜之间难以达到真正熔合，导致局部脱封，或者难以赶尽夹在两个热封层中间的气泡，造成虚封或气泡。当然，热封压力也不是越大越好，应以不损伤热封边为宜。因为在较高的热封温度时，太大的压力易挤走部分热封层树脂，热封部位迅速变薄，使热封边缘形成半切断状态，造成热封强度降低甚至脆断。

热封时间也是影响热封口强度的一个关键因素。相同的热封温度和压力，热封时间长，则使热封层熔合更充分，结合更牢固。但热封时间过长，容易造成热封起皱、影响外观，还会造成大分子分解使封口界面密封性能降低。

3.2.2 热封工装条件和制袋张力

如果热封刀边缘过于锋利，所包覆聚四氟乙烯布损坏，热封刀表面不平整以及底部橡胶垫过硬或不平整等，很容易造成局部压力过大进而降低热封性能。因此，要保证热封刀边缘圆滑，定期检查或更换热封刀和橡胶垫。如果是M折边袋，热封刀两端采用导热系数较大的金属材质，保证热封部位强度均匀，满足使用要求。

制袋张力控制装置的作用是保持膜的平整，保证间歇送料的均衡。如果张力控制不当，则容易引起热封口部位收缩或翘曲，降低热封强度。

3.2.3 环境温度变化

对于一些热封温度适应范围很窄的材料来说，如果环境温度大幅度波动而又没有及时调整热封温度时，热封口很容易出现热封不完全或热封发脆等现象。

4 结论

通过以上因素分析，要提高FFS重包装膜的热封性能，首先，要选择高熔融指数、低密度、热封温度范围广的聚乙烯树脂，确定合适的吹膜工艺参数和配方；其次，在高速自动灌装时，根据实际生产，选择合适的热封温度、热封压力、热封时间等工艺条件；热封工装条件、制袋张力、环境温度等因素虽然对热封性能影响较小，但仍然不能忽视。

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