塑料袋裝產品的封口方法有結扎、熱封、釘封、粘封等,其中以熱封封口的方法較簡單可靠,應用最廣。

熱封方法

熱封是利用塑料具有熱塑性,使封口部位的塑料薄膜加熱、加壓相互粘合在一起。熱封的方式很多,有熱板封合、熔斷封合、高頻封合、超聲波封合、電磁感應封合和紅外線封合等。

1.熱板封合

如圖3.24所示, 把加熱板加熱到一定的溫度,將要封合的塑料薄膜緊壓在一起,這是熱封原理與結構最為簡單的一種,封合速度較快,可恒溫控制,這種方法常應用于封合聚乙烯等復合薄膜,而對受熱易收縮與分解的薄膜,如各種熱收縮薄膜,聚氯乙烯等不宜應用。

2.回轉輥筒封合

如圖3.25所示,將一對反向等速回轉輥筒的一方或雙方加熱,兩輥中間通過重合膜進行加壓封合,能連續(xù)封合是本方法的一大特點,主要適合于復合包裝薄膜,因單層薄膜受熱易變形會導致封縫外觀質量較差而不宜應用。

3.帶狀封合

如圖3.26所示,一對相向回轉的金屬帶之間,夾著要封合的薄膜直線運動,在前進中通過鋼帶兩側加熱、加壓、冷卻。本結構稍為復雜,一般用于袋口的最后封口上,即能在運動中封合,以能適應受熱易變形的薄膜。

4.滑動加壓封合

如圖3.27所示,薄膜首先通過一對熱板中間受到加熱(電加熱或空氣加熱),再經一對反向回轉輥輪加壓封合。本方法結構簡單,能適應那些熱變形大的薄膜的連續(xù)封合。

5.脈沖封合

如圖3.28所示,把鎳鉻合金扁電熱絲壓著薄膜,再瞬時通以大電流加熱,接著用空氣或通冷卻水強制封縫冷卻,最后放開壓板,本方法結構上略比熱板狀封合復雜,但適用于易熱變形與受熱易分解的薄膜,所得封口質量較好,因冷卻占有時間,故生產率受到限制,只適用于間歇封合,在電熱絲與薄膜間常用耐熱防粘的聚四氟乙烯織物,薄膜另一端承壓臺上帶耐熱的硅橡膠襯墊,使焊縫均勻。

6.熔斷封合

如圖3.29和3.30所示,靠加熱過的熱刀或電熱絲與薄膜接觸,使薄膜熔斷,并得到封口的一種方法,這種封縫的強度不大, 封口的外觀獨特, 其中圖3.29是恒溫加熱的熱刀熔斷封口,圖5.30是電熱絲熔斷封合,后者所得封縫強度較好,特別對熱收縮薄膜封口較有力

7.熔融封合

如圖5.31所示,將熱源與要封合的薄膜靠近,使封口部熔化成球狀。這種封縫的封口強度較大,適用于熱收縮薄膜,但不適應熱分解性薄膜。

8.高頻封合

如圖5.32所示,薄膜用上、下電極壓著,外加高頻電源時,聚合物有感應阻抗而發(fā)熱熔化形成封縫,因是內部加熱,中心溫度較高而不過熱,所得封縫強度較高,對聚氯乙烯很適合,但不適用低阻抗薄膜。

嚴格來說,超聲波封合不是熱封而是機械封合,用機械脈沖頻率1800－2000次/秒使電晶體在電磁場的作用下,產生膨脹和收縮,超聲頭將封口壓到鐵砧板上,依靠交變電磁場的高頻振動產生機械變形。如圖5.33所示,高頻頭作高頻振動,使薄膜封口表面的分子高振動,以至相互交融、界面而消失,形成一個封合的整體。

9.超生波封合

嚴格來說,超聲波封合不是熱封而是機械封合,用機械脈沖頻率1800－2000次/秒使電晶體在電磁場的作用下,產生膨脹和收縮,超聲頭將封口壓到鐵砧板上,依靠交變電磁場的高頻振動產生機械變形。如圖5.33所示,高頻頭作高頻振動,使薄膜封口表面的分子高振動,以至相互交融、界面而消失,形成一個封合的整體。

超聲波封合的特點如下:

1)冷封合,熱效應很小,可得到無收縮,不起皺的封口;
2)無噪音,無溫升,操作簡便,速度較快,若輸入功率為400Ｗ,則封口30米/分;
3)封口強度略低于單層材料強度;
4)超聲波封合尤其適應熱封性能差的拉伸薄膜，如OPP等;
5)對于較厚的薄膜和1.25mm以下的厚薄片,均可采用超聲波封合;

6)設備投資費用較大。

10.電磁感應封合

向圈狀的電阻通上高頻電流,就在其周圍產生高頻磁場,磁場內如有磁性材料就會根據磁滯損耗而發(fā)熱,若在薄膜之間加上很薄的磁性材料,或在塑料中預先摻加一些磁性氧化鐵粉,塑料即瞬時熔化粘合,加熱部分可不需直接和塑料袋接觸,因此能連續(xù)又高速地進行封合,適合于生產線的生產,這是近幾年內熱封塑料的新方法。

11.紅外線封合

將紅外線直接照射在薄膜有關位置進行熔化封口,照射源的發(fā)熱極高,深色容易加熱,對透明薄膜只要在封口層下鋪上黑布即可。本方法能對一般加熱無法封口的聚四氟乙烯和厚度達5~6毫米以上的聚乙烯片進行封合，這亦是近年來國內外研制出熱封塑料的新方法。

熱封常常是包裝機械設計中的一個關鍵問題,熱封質量影響著機器的長期穩(wěn)定運行和機速的提高。決定熱封質量的因素很多,主要是包裝材料的熔點,熱穩(wěn)定性(耐熱分解性與耐熱收縮性)與流動性,在包裝材料己確定的情況下,決定熱封質量的條件則是熱封的時間分別為5×10、12.9×10、15.2×10。顯然,雙面加熱使薄膜熱合所需時間僅為單面金屬板的1/3。因而過熱很少。

在制袋包裝機上常用棒式和輥式封接器兩種,由電阻式加熱封接器加熱到一定溫度,然后壓合2~4層被封接薄膜,經一定時間,即形成牢固密合的封面。封接的質量取決于封接溫度、壓力和時間等三因素的合理選擇。采用聚乙烯等單膜作包裝材料時,封接器表面需涂一層非乙氧甲基型樹脂、鈦酸脂等,或采用浸有聚四氟乙烯的織物,以防熱合時包裝材料與封接器之間產生粘連,在低速包裝機中,采用脈沖加熱方式,使薄膜熱合,使封接器冷卻到塑料薄膜熔融溫度以下后,封接器與薄膜才脫開,這時就不會粘連,冷卻時間一般在2~3秒鐘,因此限制了包裝速度,很難超過20袋/分。

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