Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Термоупакованный материал лежит на полу склада. Обратите внимание на проводной термосварщик слева.
Термоупаковщик, используемый для подготовки полиэтиленового пакета с салатом к проверке срока годности
Непрерывный термосварщик

Термосварки является машина используется для уплотнения продуктов , упаковки и других термопластичных материалов с использованием тепла . Это могут быть однородные монослои термопласта или материалы, имеющие несколько слоев, по крайней мере, один из которых является термопластичным. Термосварка может соединять два одинаковых материала вместе или может соединять разнородные материалы, один из которых имеет термопластичный слой.

Процесс термосваривания [ править ]

Тепловая сварка - это процесс соединения одного термопласта с другим, похожим термопластом, с использованием тепла и давления. [1] В методе термосварки с прямым контактом используется постоянно нагретая матрица или запечатывающий стержень для приложения тепла к определенной контактной области или пути для запечатывания или сварки термопластов вместе. Термосварка используется во многих областях, включая термосварочные соединители, термически активируемые клеи, пленочные носители, пластиковые порты или герметизацию фольгой .

Приложения для процесса термосваривания [ править ]

Соединители с термосваркой используются для соединения ЖК-дисплеев с печатными платами во многих бытовых электронных устройствах , а также в медицинских и телекоммуникационных устройствах.

Тепло герметизации продуктов с тепловыми адгезивами используются для хранения четких экранов на потребительских электронные изделия , а также для других запечатанных пластиковых термо-узлов или устройств , где тепло провешивание или ультразвуковая сварка не вариант из - за требования к конструкции деталей или другим соображениям сборки.

Термосварка также используется при производстве пленок для анализа крови и фильтрующих материалов для крови, вирусов и многих других устройств с тест-полосками, используемых сегодня в медицине. Ламинатная фольга и пленки часто герметизируются поверх термопластичных медицинских лотков, микротитровальных пластин, бутылок и контейнеров для герметизации и / или предотвращения загрязнения медицинских испытательных устройств, лотков для сбора проб и контейнеров, используемых для пищевых продуктов.

Пластиковые пакеты и другая упаковка часто формируются и запечатываются с помощью термосварщиков. Медицинские мешки и мешки для жидкости, используемые в медицине, биоинженерии и пищевой промышленности. Мешки для жидкости изготавливаются из множества различных материалов, таких как фольга, фильтрующие материалы, термопласты и ламинаты. [ необходима цитата ]

Типы термосварки [ править ]

  • Уплотнители с горячим стержнем - имеют нагретый инструмент, поддерживаемый при постоянной температуре (также известный как термическое уплотнение с прямым контактом). Они используют один или несколько нагретых стержней, утюгов или штампов, которые контактируют с материалом для нагрева поверхности раздела и образования связи. Прутки, утюги и штампы имеют различную конфигурацию и могут быть покрыты разделительным слоем или использовать различные гладкие промежуточные материалы (например, тефлоновые пленки) для предотвращения прилипания к горячему инструменту. [2]
  • Герметики непрерывного действия (также известные как термосварщики ленточного типа) используют движущиеся ленты над нагревательными элементами.
  • Импульсные термосварщики имеют нагревательные элементы (один или два) из нихрома, помещенные между эластичным синтетическим каучуком и поверхностью отделения пленки или ткани. Нагревательные элементы не нагреваются постоянно; тепло выделяется только при протекании тока. Когда материалы помещаются в термосварщик, они удерживаются на месте давлением. Электрический ток нагревает нагревательный элемент в течение определенного времени для создания необходимой температуры. Зажимы удерживают материал на месте после прекращения нагрева, иногда с помощью охлаждающей воды: это позволяет материалу плавиться до того, как будет применено напряжение. [3] [4] [5]
  • Клей-расплав можно наносить полосами или шариками на место соединения. Его также можно нанести на одну из поверхностей на более раннем этапе производства и повторно активировать для склеивания.
  • Запечатывание горячей проволокой - это нагретая проволока, которая разрезает поверхности и соединяет их расплавленным краевым валиком. Обычно это не используется, когда критичны барьерные свойства.
  • Индукционное уплотнение - это бесконтактный тип уплотнения, используемый для внутреннего уплотнения крышек бутылок.
  • Индукционная сварка и термосварка бесконтактной индукцией
  • Ультразвуковая сварка использует высокочастотные ультразвуковые акустические колебания к деталям, которые удерживаются вместе под давлением для создания сварного шва.

Тип термосварки также используется для соединения пластиковых боковых панелей для легких сельскохозяйственных зданий, таких как теплицы и навесы . Эта версия управляется по полу четырьмя колесами.

Качество печати [ править ]

Хорошие уплотнения - это результат времени , температуры и давления для правильного чистого материала. [6] [7] [8] Существует несколько стандартных методов испытаний для измерения прочности термосварок. Кроме того, тестирование упаковки используется для определения способности готовой упаковки выдерживать указанное давление или вакуум. Доступны несколько методов для определения способности запечатанной упаковки сохранять свою целостность, барьерные характеристики и стерильность.

Процессами термосваривания можно управлять с помощью различных систем управления качеством, таких как HACCP , статистический контроль процессов , ISO 9000 и т. Д. Протоколы проверки и валидации используются для обеспечения соответствия спецификациям и соответствия конечных материалов / упаковки конечному использованию. [9]

Проверка прочности уплотнения [ править ]

Эффективность тепловых уплотнений часто подробно описывается в действующих спецификациях , контрактах и нормативных актах . Системы менеджмента качества иногда требуют периодической субъективной оценки: например, некоторые пломбы можно оценить простым нажатием, чтобы определить наличие связи и механизм отказа. С некоторыми пластиковыми пленками наблюдение можно улучшить за счет использования поляризованного света, который подчеркивает двойное лучепреломление термосварки. Некоторые пломбы для чувствительных продуктов требуют протоколов тщательной проверки и валидации , в которых используется количественное тестирование. Методы тестирования могут включать:

Прочность уплотнения согласно ASTM F88 и F2824 [ редактировать ]

Испытание на прочность уплотнения, также известное как испытание на отслаивание, измеряет прочность уплотнений в гибких барьерных материалах. Затем это измерение можно использовать для определения консистенции уплотнения, а также для оценки силы открывания системы упаковки. Прочность уплотнения - это количественная мера, используемая при валидации процесса, управлении процессом и возможностях. Прочность уплотнения имеет значение не только для силы открывания и целостности упаковки, но и для измерения способности процессов упаковки обеспечивать надежные уплотнения.

Взрыв и ползучесть согласно ASTM F1140 и F2054 [ править ]

Испытание на разрыв используется для определения прочности и прецессии упаковок. Испытание на разрыв выполняется путем надавливания на упаковку до ее разрыва. Результаты испытания на разрыв включают данные о давлении разрыва и описание того, где произошло разрушение уплотнения. Этот метод испытаний охватывает испытание на разрыв, как определено в ASTM F1140. Испытание на ползучесть определяет способность упаковки выдерживать давление в течение длительного периода. Испытание на ползучесть выполняется путем установки давления примерно на 80% от минимального давления разрыва предыдущего испытания на разрыв. Измеряется время до отказа уплотнения или предварительно установленное время.

Вакуумный краситель согласно ASTM D3078 [ редактировать ]

Определение целостности упаковки . Пакет погружен в прозрачный контейнер, наполненный смесью воды и красителя. Внутри контейнера создается вакуум, который поддерживается в течение определенного времени. Когда вакуум сброшен, любые проколотые упаковки впитают краситель, открывая несовершенное уплотнение.

См. Также [ править ]

  • Испытание на растяжение
  • Герметичная печать
  • Полиэтиленовый пакет
  • Термоусадочная пленка
  • Пластиковая сварка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Кроуфорд, Лэнс (январь – февраль 2013 г.). «Герметизация портов: эффективное решение для термосварки» . Журнал "Пластиковый декор" .
  2. Перейти ↑ Yuan, Cheng See (2007). «Термосвариваемость ламинированных пленок с использованием LLDPE и LDPE в качестве герметизирующих материалов при герметизации стержней» . Журнал прикладной науки о полимерах : 3736–3745 . Дата обращения 12 октября 2019 .
  3. ^ Zinsmeister, GE; Янг (июль 1983 г.). «Компьютерное моделирование импульсной термосварочной машины». Транзакции ASME : 292–299.
  4. ↑ Фаркас, Роберт (1964). Тепловая сварка . Издательство Reinhold Publishing Corporation.
  5. ^ Hishinuma Кадзуо (2009). Технология термосваривания и инженерия для упаковки . Публикации DEStech. ISBN 9781932078855.
  6. ^ Trillich, C (2007). «Управление процессом улучшает качество термосварки» (PDF) . Дайджест упаковки . [ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ Shires, D (март 1982 г.). «Прогнозирование характеристик термосварки компонентов упаковки». ПИРА. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ Юань, CS; Хасан (2007). «Влияние параметров уплотнения стержня на прочность термосварки OPP / MCPP» . Журнал прикладной науки о полимерах . 1 (11): 753–760. DOI : 10.3144 / expresspolymlett.2007.106 .
  9. Перейти ↑ Morris, B.A (июль 2002 г.). «Прогнозирование характеристик термосварки иономерных пленок» . Журнал пластиковой пленки и пленки . 18 (3): 157–167. DOI : 10.1177 / 8756087902018003002 . Проверено 19 декабря 2011 года .

Общие ссылки [ править ]

  • Сельке, С. «Пластиковая упаковка», 2004 г., ISBN 1-56990-372-7 
  • Сорока, В., "Основы технологии упаковки", IoPP, 2002, ISBN 1-930268-25-4 
  • Ям, KL, «Энциклопедия упаковочных технологий», John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6 
  • Кроуфорд, Лэнс, «Уплотнение портов: эффективное решение для термосварки». Журнал "Пластиковый декор". Выпуск за январь / февраль 2013 г. ISSN 1536-9870 . (Топика, KS: Peterson Publications, Inc.). Раздел: Assembly: страницы 36–39, охватывает статью Кроуфорда. 
  • ASTM D3078 - Стандартный метод испытаний для определения утечек в гибкой упаковке с помощью пузырьковых выбросов
  • ASTM F88 - Метод испытания прочности уплотнения гибких барьерных материалов
  • ASTM F1140 - Стандартные методы испытаний для определения сопротивления внутреннему давлению неподдерживаемых упаковок
  • ASTM F2029 - Стандартная практика изготовления термосварок для определения термосвариваемости гибких полотен, измеряемой по прочности уплотнения
  • ASTM F2054 - Стандартный метод испытаний на разрыв уплотнений гибкой упаковки с использованием внутреннего давления воздуха в ограничительных пластинах
  • ASTM F2824 - Стандартный метод испытаний на прочность механического уплотнения для круглых чашек и чаш с гибкими отрывными крышками

Внешние ссылки [ править ]

  • Разборка и схема импульсного герметика