CN108481815B - 一种阻隔共挤膜真空袋的热封工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，包括两层共挤膜热封层叠合、烫刀重压热合、分切步骤；烫刀重压热合和分切之间还包含有超声波处理工序，超声波处理工序为：底座下方的超声波换能器对夹设于烫刀和底座之间的热封区超声处理；超声波处理时烫刀对薄膜的压力为0.12～0.14Mpa，超声时间为0.5～2s，超声波的频率为19.5～21.5kHz，烫刀温度不高于共挤膜热封层的软化点温度。本发明阻隔共挤膜真空袋的热封工艺利用超声波的振动，使得位于热封区域边缘的微小空穴受力不稳定，最终将其中的微量空气逸出。经过处理后的热封区域微小空穴数量减少，热封强度有所提高。
Description
技术领域
本发明属于真空袋技术领域，具体涉及一种阻隔共挤膜真空袋的热封工艺。
背景技术
多层共挤出复合膜多采用ABCBA五层对称结构和七层等以PA或EVOH为阻隔层，PE、PP为热封表层。现有技术中的热封工艺过程为：将两层共挤膜的热封表层相对叠合，将热封烫刀加热到预定温度，热封烫刀隔着耐高温布对叠合的共挤膜施加压力并保压一段时间，提升热封烫刀后，热封区冷却至室温进入分切工序。
叠合前的共挤膜呈收卷状态，为了保证良好的加工性能，例如在包装机上的走机性能，共挤膜层间须具有较低的摩擦系数，对应的解决方法在共挤膜中加入爽滑剂和/或开口剂，上述爽滑剂一般加在共挤膜的中间层，开口剂通常加在共挤膜的热封表层。共挤膜静置熟化过程中，爽滑剂由中间层向表面迁移。有机的爽滑剂通常包括油酸酰胺、芥酸酰胺和硬脂酰胺。开口剂通常为滑石粉、二氧化硅、玻璃微珠等。开口剂的作用机理是突出在薄膜表面，影响薄膜表面的镜面效应，从而使得薄膜更容易分离。由于爽滑剂和开口剂在热封温度下均为不融物质，聚集在热封区域，会造成微小的空穴，或包含微量空气，这些部位将首先形成薄弱区域，影响薄膜的热封性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，经过超声波处理后的真空袋热封区中的空穴量减少，热封性能提高。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，包括两层共挤膜热封层叠合、烫刀重压热合、分切步骤；其特征在于，烫刀重压热合和分切之间还包含有超声波处理工序，超声波处理工序为：底座下方的超声波换能器对夹设于烫刀和底座之间的热封区超声处理；超声波处理时烫刀对薄膜的压力为0.12～0.14Mpa，超声时间为0.5～2s，超声波的频率为19.5～21.5kHz，烫刀温度不高于共挤膜热封层的软化点温度。
经由烫刀重压热合的薄膜之间无明显的间隙，在于共挤膜热封层的软化点温度和略高于一个大气压的压力下，位于热封区边缘的部分空穴受超声波振动被挤出，热封区域中空穴量减少，热封强度增加。
优选的技术方案为，共挤膜热封层的软化点温度为N℃，烫刀的温度为N-5～N ℃。
经过烫刀重压热合的热风区域不存在明显的薄膜间界面摩擦，烫刀对热封区域的压力远小于超声波焊接的静压力，但薄膜与底座之间的摩擦使得热封区域的实际温度略大于烫刀温度，有助于促进热封层材料的软化和空穴微量空气的排出。温度过高则会导致热封层材料粘度下降过快，超声振动可以在聚合物熔体中很多微小的局部区域形成负压，导致空穴数量增加，热封强度会呈现下降趋势，而且还会导致热封区域的减薄。
为了减小超声振动对于热封区和相邻共挤膜之间的强力影响，优选的技术方案为，超声波的振幅为10～20μm，共挤膜的厚度不小于100μm。
优选的技术方案为，烫刀与热封区之间设置有聚四氟乙烯高温布，聚四氟乙烯高温布与烫刀固定连接。聚四氟乙烯高温布的作用不仅在于保护共挤膜表层例如PA层，还在于降低薄膜与烫刀之间的摩擦系数，降低超声波的热效应。
为了保证超声波在底座中良好的传播速度，优选的技术方案为，底座的材质为金属。
优选的技术方案为，超声波处理后的热封区经自然冷却后分切。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明阻隔共挤膜真空袋的热封工艺利用超声波的振动，使得位于热封区域边缘的微小空穴受力不稳定，最终将其中的微量空气逸出。经过处理后的热封区域微小空穴数量减少，热封强度有所提高。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1-3
实施例1-3采用的薄膜厚度为150μm，薄膜结构为PA/TIE/PE/TIE/PA/TIE/PE七层非对称中阻隔共挤膜，共挤膜热封层PE的软化点温度为130℃，平行试样5份。
实施例1
实施例1的阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，包括两层共挤膜热封层叠合、烫刀重压热合、分切步骤；烫刀重压热合和分切之间还包含有超声波处理工序，烫刀重压工序烫刀温度150℃，保压0.4Mpa3s；
超声波处理工序为：底座下方的超声波换能器对夹设于烫刀和底座之间的热封区超声处理；超声波处理时烫刀对薄膜的压力为0.12Mpa，超声时间为0.5s，超声波的频率为19.5kHz，超声波的振幅为20μm，烫刀温度120℃。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，超声波处理时烫刀对薄膜的压力为0.14Mpa，超声时间为2s，超声波的振幅为25μm，烫刀的温度为125 ℃。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，超声波处理时烫刀对薄膜的压力为0.13Mpa，超声时间为1s，烫刀的温度为130 ℃。
烫刀与热封区之间设置有聚四氟乙烯高温布，聚四氟乙烯高温布与烫刀固定连接。底座的材质为不锈钢。
超声波处理后的热封区经自然冷却后分切。
对比例
对比例1与实施例1的烫刀重压热合工艺相同，烫刀重压热合的真空袋经自然冷却后直接分切。
对比例2与实施例1的区别在于，超声波处理时烫刀温度140℃。
试样的内热封强度检测方法：参照QB/T2358中的方法检测底热封强度，取5平行试样的平均值。
实施例1-3及对比例1-2的翻卷高度实测值见下表：
| 底热封强度（N/15mm） | |
| 实施例1 | 21.21 |
| 实施例2 | 23.88 |
| 实施例3 | 24.57 |
| 对比例1 | 19.84 |
| 对比例2 | 12.17 |
采用PA/TIE/PE/PE/PE/TIE/PA/TIE/PE、PA/TIE/ PE/TIE/PA/EVOH/PA/TIE/PE和中阻隔、高阻隔的十一层共挤膜作为后处理试样，其中PA为尼龙层、PE为聚乙烯层、TIE为胶粘层，所得试验结果变化趋势与实施例1-3趋于一致。
上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。。
Claims (6)
1.一种阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，包括两层共挤膜热封层叠合、烫刀重压热合、分切步骤；其特征在于，烫刀重压热合和分切之间还包含有超声波处理工序，超声波处理工序为：底座下方的超声波换能器对夹设于烫刀和底座之间的热封区超声处理；超声波处理时烫刀对薄膜的压力为0.12～0.14Mpa，超声时间为0.5～2s，超声波的频率为19.5～21.5kHz，烫刀温度不高于共挤膜热封层的软化点温度。
2.根据权利要求1所述的阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，其特征在于，共挤膜热封层的软化点温度为N℃，烫刀的温度为N-5～N ℃。
3.根据权利要求2所述的阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，其特征在于，超声波的振幅为20～25μm，共挤膜的厚度不小于100μm。
4.根据权利要求3所述的阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，其特征在于，烫刀与热封区之间设置有聚四氟乙烯高温布，聚四氟乙烯高温布与烫刀固定连接。
5.根据权利要求3所述的阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，其特征在于，底座的材质为金属。
6.根据权利要求1所述的阻隔共挤膜真空袋的热封工艺，其特征在于，超声波处理后的热封区经自然冷却后分切。
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