第五章_封口工艺技术

对于单体薄膜 , 封头表面大都采用光板 , 上板用不锈钢 , 下 板用硅橡胶,为了美观,封口宽度一般为2~3毫米,对于复合薄膜, 为了提高封接强度和增加美观,封头表面常刻有纵横花纹,封口 宽度一般为10毫米。
除采用高频和超声波之类内部加热方式外 ,与其他加热板 接触的表面温度,总高于薄膜之间的封接面温度,封接时间越短, 薄膜越厚,这一温差就大,越易引起接触热板表面的薄膜过热。 为此,最好采用双面加热方法,例如厚0.05毫米的聚氯乙烯膜,采 用 204℃的封头 , 在室温为27℃的情况下 ,对于双面加热、单面 用硅橡胶和单面用金属板三种加热方式,计算封接面达到 104℃



3．胶带粘合 将粘合剂预先涂敷于带状基材上制成胶带。然后 用胶带进行粘合。按基材上涂敷的粘合剂种类不 同，胶带分为普通胶带和压敏胶带两类。 （1）普通胶带：通常采用纸质，布质，纤维增强 纸质，复合材料制作，用于瓦楞纸箱的中央及端 部的结合处。 （2）压敏胶带：是在基材上涂以橡胶或树脂为主 要成分的粘合剂。使用时不需要加热或用水湿润， 只要贴上去压一压短时间内即可达到满意的粘合 效果。这是当前包装用得最多的胶带。


2．热熔胶粘合 热熔胶粘合是用一种热熔胶加热后溶化，涂敷于 被粘合表面，经冷却固化而粘合。热熔胶是一种 不含水分的固体粘合剂。在一定温度下呈流体状， 经涂敷器涂敷到被粘合表面上，再压合使之散热， 冷却而固化，完成粘合作用。 在包装作业中，常用的热熔胶是以乙烯—醋酸乙 烯共聚物为基础，与低分子量树脂和蜡组成的。
1-压板 2-圆电热丝 3-薄膜 4-封缝 5-耐热橡胶垫 6-工作台
演示

上两种封缝的强度不大, 封口的外观独特, 其中熔切式封口是恒温加热的热刀熔断封 口,脉冲熔切式热封是电热丝熔断封合,后者 所得封缝强度较好,特别对热收缩薄膜封口 较有力。


9 熔融热封：将热源与 要封合的薄膜靠近,使 封口部熔化成球状。 特点：这种封缝的封 口强度较大,适用于热 收缩薄膜,但不适应热 分解性薄膜。

3 带式热封：将叠合的两层薄膜夹在一对回转的 聚四氟乙烯（钢带）之间，经带内侧的加热部和 冷却部使薄膜封合。 特点：结构稍为复杂,一般用于袋口的最后封口上, 即能在运动中封合,以能适应受热易变形的薄膜。
1
3
4
5
2
1聚四氟乙烯带 2薄膜 3密封部4加热部5冷却部
演示

4 滑动滚压式热封：将叠合的两层薄膜从一对加 热板之间通过，然后用压轮压紧粘合。 特点：本方法结构简单,能适应那些热变形大的薄 膜的连续封合。 1
4 2 3
1薄膜 2密封部 3压轮4加热板
演示

5 滑动式热封：用于裹 包包装，用薄膜包住 被包装物，使其在加 热板上滑动，靠被包 装物所加的轻微压力 和加热板的热量来粘 合两层薄膜叠合部分。
1 2
3 1密封部2被包装物 3薄膜4加热板
4


6 脉冲热封：镍铬合金条 将薄膜压在耐热橡胶上， 瞬间通过大电流加热镍铬 合金条，利用这种热进行 热封,接着用空气或通冷却 水强制封缝冷却。 特点：结构上略比热板状 封合复杂,但适用于易热变 形与受热易分解的薄膜,所 得封口质量较好,因冷却占 有时间,故生产率受到限制, 只适用于间歇封合,在电热 丝与薄膜间常用耐热防粘 的聚四氟乙烯织物,薄膜另 一端承压台上带耐热的硅 橡胶衬垫,使焊缝均匀。
10. 超生波封合 严格来说,超声波封合不是热封而是机械封合 ,用机械脉冲频 率1800－2000次/秒使电晶体在电磁场的作用下,产生膨胀和收缩, 超声头将封口压到铁砧板上 , 依靠交变电磁场的高频振动产生机 械变形。高频头作高频振动,使薄膜封口表面的分子高振动,以至 相互交融、界面而消失,形成一个封合的整体。 超声波封合的特点如下: 1)冷封合,热效应很小,可得到无收缩,不起皱的封口; 2)无噪音,无温升,操作简便,速度较快,若输入功率为400Ｗ,则封 口30米/分; 3)封口强度略低于单层材料强度; 4)超声波封合尤其适应热封性能差的拉伸薄膜，如OPP等; 5) 对于较厚的薄膜和 1.25mm以下的厚薄片 , 均可采用超声波封 合; 6)设备投资费用较大。
0
C
三、环带式薄膜自动封口机

主要技术参数
≤15m/min 温控范围 50～250 封口宽度 10～13mm 封口膜厚度 0.02~0.4mm 电源电压 220V，50Hz 整机功率 1.07kW
第五章 封口工艺技术 （封缄技术）
封缄也称封闭、封合，是指包装容器
装过产品后，为了确保内装物品在运 输、储存和销售过程中保留在容器中， 并避免受到污染而进行的各种封闭工 艺。包装封缄的方法和使用的材料和 元件种类很多，如粘合、封盖（塞、 帽等）、热封和钉封等。
演示
第一节 粘合



两种同类或不同类的固体，由于介于两者表面之 间的另外一种物质（粘合剂）的作用而牢固结合 起来的现象叫粘合。 特点：工艺简单，生产率高，结合强度大，应力 分布均匀，密封性好，适应范围广，并有增加绝 热、绝缘性能 应用：纸、布、木材、塑料、金属等各种材料的 结合。在封口、复合材料的制造、封箱（盒）、 贴条、贴标等过程中，起重要作用。
1 2 3
5 7 6
1压板 2镍铬合金条3防粘材料 4薄膜5耐热橡胶6底座7密封部

1 5 4 2
7 熔切式封口：利用加 热刀（或钢丝），同 时进行薄膜的熔融切 断和封合。
3 1送膜辊 2薄膜 3橡胶辊4密封部5加热刀
演示

8 脉冲熔切式热封：压 板带动镍铬合金线材 将薄膜压紧在耐热橡 胶上之后，钢丝瞬间 通电，并继续压紧加 热熔断的封合部分， 直到冷却后才放开。

分类：
按基质材料分类

无机粘合剂；有机粘合剂； 水溶性；溶剂性；热熔性； 冷胶；热熔胶；
按物理形态分类

按操作温度分类

一. 粘合方法
1．冷胶粘合 2．热熔胶粘合 3．胶带粘合





1．冷胶粘合：水溶型和乳液型 在包装中使用最多，具有操作简单，安全，节能，成本低和粘合强度高等特 点。 （１）水溶型：有淀粉基和蛋白基的，如糊精、酪素、骨胶等。以纸制品粘 合应用最多，其优点是不需要加热，节省能源，耐热性好，价格便宜。缺点 是固化时间长，易霉腐，不能适应高速包装机的要求和卫生条件。广泛用于 手工操作的普通包装场合。 化学溶剂的冷胶虽然粘合速度快，但多有挥发物质，易燃或有毒性，适合粘 合疏水性材料，因此，用途受到限制。 （２）乳液型粘合剂：具有粘合作用的热塑性树脂，在水中被分散乳化，待 水分挥发或被吸收后固化的物质。其特点是，粘合力强，能得到可靠的和长 期稳定的粘结效果，操作简便，具有足够的耐水、耐油性，比水溶性粘合剂 固化快。常用的有醋酸乙烯乳胶。乳胶型粘合剂是具有粘合作用的天然橡胶 和合成橡胶的分散物。多用于纸箱、纸袋和包裹产品的封合。 冷胶的粘合过程：由人工将纸箱的大折页打开，放到输送带上，送入封箱机， 涂胶器即将胶水同时喷涂到箱子上下折页上，然后折页器将大折页压下，完 成封箱过程，在纸箱送出前还要通过上下加压，使胶水凝固。生产能力为9～ 15箱／min；全自动封箱过程，从纸箱输入到完成均为机械操作，生产能力 为20～25箱／min。

11.红外线封合 将红外线直接照射在薄膜有关位置进行熔 化封口,照射源的发热极高,深色容易加热,对 透明薄膜只要在封口层下铺上黑布即可。 本方法能对一般加热无法封口的聚四氟乙 烯和厚度达5~6毫米以上的聚乙烯片进行封 合，这亦是近年来国内外研制出热封塑料 的新方法。
热封方法对各种薄膜的难易程度
薄 膜 种 类 热 聚乙烯(低密) (高密度) 聚丙烯(无延伸) (双向延伸) 聚 苯 乙 烯 聚氯乙烯(硬质) (软质) 聚偏二氯乙烯 聚氟化乙烯 聚 乙 烯 醇 聚酯(双向延伸) 聚酰胺(无延伸) (双向延伸) 聚 碳 酸 酯 尼 龙 防潮玻璃纸 乙烯叉二氯 醋酸纤维素 热 板 ×-0 ×-O 0 △ × △ × × × △ × × × × × △ △ △ 脉 冲 0 0 O O 0 0 △ △ × △ △ △ △ △ 0 △ △ △ 高 频 × O × 0 0 0 × △ × △ × △ 超 声 波 × × × O O × × △ × △ 0 0 △ △ △ △ 电磁感应 × × × × × △ △ 0 △ △ △ △ △ △ △ 红 外 线 0 0 △ △ △ △ △ 0 △ △ △ △

特点：适用于双向拉伸薄 膜受热易收缩薄膜的连续 封合。
1-工作台,2-超声波发生器 3-封缝,4-,5-薄膜
演示

11 高频热封：薄膜用上、 下电极压着,外加高频电源 时,聚合物有感应阻抗而发 热熔化形成封缝,因是内部 加热,中心温度较高而不过 热,所得封缝强度较高,对 聚氯乙烯很适合,但不适用 低阻抗薄膜。





（1）热熔胶的特点 a．粘合速度快，这是热熔胶的突出特点。冷却后即完成了粘合作用。加压时间很短就 可得到很好的粘合效果。所需粘合时间只有2～3s，在很多粘合剂中，是粘合速度最快 的一种，适用于自动化和高速化的封缄工艺。 b．无溶剂。不含水分及溶剂等，完全为固体成分，因而不存在因有机溶剂引起的中毒 或火灾危险，也不需要蒸发水分和溶剂的设备、热源和时间。 c．经济效益高。虽然单位重量的价格比其它胶高一些，但由于完全是固体成分，用胶 量减少，生产效率高，设备占地面积少，操作费用低，所以综合衡量仍是经济的。 d．无毒。适合食品工业的要求。 e．需要使用涂敷机。因为作业时需加热至120～200℃，操作要迅速，手工操作难以 满足要求，而且容易烫伤，所以必需有涂敷设备。 f．作业时易受环境温度的影响。胶加热后，必需达到一定的流动性和湿润性，才符合 涂敷胶和粘合的要求。因此，车间温度、胶和被粘合表面的温度对粘合质量有直接影 响。 g．耐热性差。多数热熔胶在60℃以上，其粘合强度显著下降，少数耐热的热熔胶，也 只能在70℃以下保证强度。因此，耐热性差是热熔胶的主要缺点。