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利用Brookfield质构仪探寻一种测试包装密封完整性的简单方法
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利用Brookfield质构仪探寻一种测试包装密封完整性的简单方法


对于大多数采用柔性包装的物品，都采用了热密封工艺。有时使用热活化粘合剂，而其他过程只是加热包装材料，使其软化，并将其压在一起。无论哪种情况，密封的安全性都取决于使用的热量、施加的压力和保持压力的时间长度。后者通常取决于生产线的速度。对这个过程的质量控制的目标是大化效率、生产力和产品质量。


图1：密封包装条的拉伸测试

当我们协助用户调试他们的生产工艺时，利用Brookfield质构仪，我们发现了一种简单和可靠的方法来测试包装密封工艺中各种变化的有效性。进行多次调试，每个调试都在三个单独的工艺实验中进行了测试。在每个工艺实验中，我们运行了多达5个独立的测试来评估可重复性。为了简洁起见，我们只显示标记为#2和#3的工艺结果。

包装材料被切成25毫米的条状，使密封部件在切条的中间。这种特殊的包装材料由两种不同类型的聚合物制成。一边比另一边更容易拉伸，因此要测试的密封部件必须放在夹把之间的中心位置。（见图1）所有的测试条都安装在更容易拉伸的材料上，该测试条的这一侧距离夹把只有3~4毫米。测试结果描述如下。

 

#2工艺的密封性实验（见图2）


由于#2工艺密封的包装宽度刚刚超过5英寸；因此，我们准备了5条25毫米的测试条来检验密封的完整性。


在密封部件开始剥离之前，测试1拉伸了20毫米。通过45毫米的夹把行程，密封部件被完全拉开。

测试2的密封部件更难剥离，因此测试条继续拉伸到70毫米，然后密封部件部分剥离，而另一部分则撕裂了材料却没有剥落。

测试3中，薄膜的热密封失效。在材料完全失效之前，几乎没有密封部件脱落。密封工艺可能损坏了热密封边缘的包装。

测试4完全剥离，在两个部件上都留下了密封机的痕迹。这一部分密封部件很容易剥离，几乎没有拉伸。

测试5的密封部件也很容易剥离，就像测试4一样，直到它到达边缘。随着拉开密封的力增加，密封的边缘牢固，导致材料产生相当大的拉伸。当剥离了密封部件的边缘，产生了二个峰值。 


图2：#2工艺的数据显示了密封强度高度可变的结果

根据测试数据分析，可得 #2密封工艺导致密封长度的非常不同的密封性能。明显结论就是，#2工艺可能会产生高度可变的结果，因此不受控制。

 

#3工艺的密封性实验（见图3）

由于#3工艺密封的包装宽度刚刚超过3英寸，因此只准备了3条25毫米的测试条。

测试1轻松完全剥离，拉伸小于10毫米，在两块中均留下热密封痕迹。

测试2也很容易完全分离，拉伸很少，两件都留下热密封痕迹。

测试3显示的结果与测试1和测试2相同。

根据测试数据分析，可知 #3密封工艺已受控，沿密封长度具有类似的剥离特性。


图3：#3工艺的测试数据显示了可重复的结果

 

测试小结

测试中拉开密封部件所需的特殊设备是一对固定包装材料的夹把。用于测试的机器是Brookfield 质构分析仪（见下图4），通常用于质量控制和产品研发，对食品和材料进行硬度和脆度测试。Brookfield质构分析仪，一个多功能的分析仪器，不仅可用于食品的质构测试，也完全胜任对食品的包装材料进行物性分析。


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