ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพการปิดผนึกด้วยความร้อนของบรรจุภัณฑ์ถุงรีทอร์ต

คุณภาพการปิดผนึกด้วยความร้อนของถุงบรรจุภัณฑ์คอมโพสิตเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่สุดที่ผู้ผลิตบรรจุภัณฑ์ใช้ในการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ ปัจจัยที่ส่งผลต่อกระบวนการปิดผนึกด้วยความร้อนมีดังต่อไปนี้:

1. ประเภท ความหนา และคุณภาพของวัสดุชั้นปิดผนึกด้วยความร้อนมีอิทธิพลอย่างมากต่อความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนวัสดุปิดผนึกด้วยความร้อนที่นิยมใช้กันทั่วไปสำหรับบรรจุภัณฑ์คอมโพสิต ได้แก่ CPE, CPP, EVA, กาวร้อนละลาย และฟิล์มเรซินไอออนิกชนิดอื่นๆ ที่ผ่านกระบวนการอัดรีดร่วมหรือผสมขึ้นรูป โดยทั่วไปความหนาของวัสดุชั้นปิดผนึกด้วยความร้อนจะอยู่ระหว่าง 20 ถึง 80 ไมโครเมตร และในบางกรณีอาจสูงถึง 100 ถึง 200 ไมโครเมตร สำหรับวัสดุปิดผนึกด้วยความร้อนชนิดเดียวกัน ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนจะเพิ่มขึ้นตามความหนาของวัสดุปิดผนึกด้วยความร้อนที่เพิ่มขึ้น ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนของถุงรีทอร์ตโดยทั่วไปต้องให้ถึง 40~50N ดังนั้นความหนาของวัสดุปิดผนึกด้วยความร้อนจึงควรอยู่เหนือ 60~80μm

2. อุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนมีอิทธิพลโดยตรงมากที่สุดต่อความแข็งแรงของการปิดผนึกด้วยความร้อนอุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุต่างๆ เป็นตัวกำหนดคุณภาพอุณหภูมิขั้นต่ำในการปิดผนึกด้วยความร้อนของถุงคอมโพสิตโดยตรง ในกระบวนการผลิต อุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนจริงมักจะสูงกว่าอุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุปิดผนึกด้วยความร้อน เนื่องจากอิทธิพลของแรงดันในการปิดผนึกด้วยความร้อน ความเร็วในการผลิตถุง และความหนาของวัสดุคอมโพสิต ยิ่งแรงดันในการปิดผนึกด้วยความร้อนต่ำ อุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนที่ต้องการก็จะยิ่งสูงขึ้น ความเร็วของเครื่องจักรก็จะยิ่งสูงขึ้น วัสดุผิวของฟิล์มคอมโพสิตก็จะยิ่งหนาขึ้น และอุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนที่ต้องการก็จะยิ่งสูงขึ้น หากอุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนต่ำกว่าจุดอ่อนตัวของวัสดุปิดผนึกด้วยความร้อน ไม่ว่าจะเพิ่มแรงดันหรือยืดระยะเวลาการปิดผนึกด้วยความร้อนอย่างไร ก็ไม่สามารถปิดผนึกชั้นความร้อนได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม หากอุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนสูงเกินไป วัสดุปิดผนึกด้วยความร้อนบริเวณขอบเชื่อมและการอัดรีดด้วยความร้อนอาจเสียหายได้ง่าย ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ "การกัดราก" ซึ่งลดความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนและความต้านทานแรงกระแทกของถุงลงอย่างมาก

3. เพื่อให้ได้ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนที่เหมาะสม จำเป็นต้องใช้แรงดันในระดับหนึ่งสำหรับถุงบรรจุภัณฑ์แบบบางและเบา แรงดันในการปิดผนึกด้วยความร้อนต้องอย่างน้อย 2 กก./ตร.ซม. และจะเพิ่มขึ้นตามความหนารวมของฟิล์มคอมโพสิต หากแรงดันในการปิดผนึกด้วยความร้อนไม่เพียงพอ จะทำให้ฟิล์มทั้งสองหลอมรวมกันได้ยาก ส่งผลให้เกิดความร้อนเฉพาะจุด การปิดผนึกไม่ดี หรือฟองอากาศที่ติดอยู่ตรงกลางรอยเชื่อมออกได้ยาก ส่งผลให้เกิดการเชื่อมแบบเสมือนจริง แน่นอนว่าแรงดันในการปิดผนึกด้วยความร้อนไม่สูงนัก จึงไม่ทำให้ขอบเชื่อมเสียหาย เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิการปิดผนึกด้วยความร้อนสูง วัสดุที่ปิดผนึกด้วยความร้อนบริเวณขอบเชื่อมจะอยู่ในสภาวะกึ่งหลอมเหลวอยู่แล้ว หากใช้แรงดันมากเกินไป อาจทำให้วัสดุที่ปิดผนึกด้วยความร้อนหลุดออกมาได้ง่าย ทำให้ขอบรอยเชื่อมมีลักษณะเป็นรอยตัดครึ่งหนึ่ง รอยเชื่อมเปราะ และความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนจะลดลง

4. เวลาในการปิดผนึกด้วยความร้อนนั้นส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความเร็วของเครื่องทำถุงเวลาในการปิดผนึกด้วยความร้อนก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความแข็งแรงและรูปลักษณ์ของรอยเชื่อมเช่นกัน อุณหภูมิและแรงดันในการปิดผนึกด้วยความร้อนที่เท่ากัน เวลาในการปิดผนึกด้วยความร้อนจะยาวนานขึ้น ชั้นปิดผนึกด้วยความร้อนจะหลอมรวมกันได้อย่างสมบูรณ์มากขึ้น และส่วนผสมจะแข็งแรงขึ้น แต่หากระยะเวลาปิดผนึกด้วยความร้อนนานเกินไป อาจทำให้รอยเชื่อมเกิดรอยย่นและส่งผลต่อรูปลักษณ์ได้ง่าย

5. หากรอยเชื่อมหลังการปิดผนึกด้วยความร้อนไม่ได้รับการระบายความร้อนอย่างดี จะไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความเรียบของรอยเชื่อมเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนอีกด้วยกระบวนการหล่อเย็นเป็นกระบวนการขจัดความเค้นสะสมโดยการขึ้นรูปรอยเชื่อมหลังจากการหลอมเหลวและปิดผนึกด้วยความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่าภายใต้ความดันที่กำหนด ดังนั้น หากความดันไม่เพียงพอ การหมุนเวียนของน้ำหล่อเย็นจะไม่ราบรื่น ปริมาณน้ำหมุนเวียนไม่เพียงพอ อุณหภูมิน้ำสูงเกินไป หรือระบายความร้อนไม่ทันเวลา การระบายความร้อนจะมีประสิทธิภาพไม่ดี ขอบปิดผนึกด้วยความร้อนจะโก่งงอ และความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนจะลดลง
.
6. ยิ่งปิดผนึกด้วยความร้อนมากครั้ง ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนก็จะยิ่งมากขึ้นจำนวนการปิดผนึกด้วยความร้อนตามยาวขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างความยาวจริงของแท่งเชื่อมตามยาวต่อความยาวของถุง จำนวนการปิดผนึกด้วยความร้อนตามขวางขึ้นอยู่กับจำนวนชุดอุปกรณ์ปิดผนึกด้วยความร้อนตามขวางบนเครื่อง การปิดผนึกด้วยความร้อนที่ดีต้องปิดผนึกด้วยความร้อนอย่างน้อยสองเท่า เครื่องทำถุงทั่วไปมีชุดมีดร้อนสองชุด ยิ่งมีดร้อนซ้อนทับกันมากเท่าไหร่ ประสิทธิภาพการปิดผนึกด้วยความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

7. สำหรับฟิล์มคอมโพสิตที่มีโครงสร้างและความหนาเท่ากัน ยิ่งความแข็งแรงการลอกระหว่างชั้นคอมโพสิตสูงขึ้น ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนก็จะมากขึ้นตามไปด้วยสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็งแรงในการลอกของคอมโพสิตต่ำ ความเสียหายจากรอยเชื่อมมักเกิดจากการลอกของฟิล์มคอมโพสิตระหว่างชั้นแรก ณ รอยเชื่อม ส่งผลให้ชั้นปิดผนึกด้วยความร้อนด้านในรับแรงดึงได้อย่างอิสระ ขณะที่วัสดุผิวสัมผัสสูญเสียประสิทธิภาพในการเสริมแรง ทำให้ความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนของรอยเชื่อมลดลงอย่างมาก หากความแข็งแรงในการลอกของคอมโพสิตสูง การลอกของฟิล์มคอมโพสิตระหว่างชั้นที่ขอบเชื่อมจะไม่เกิดขึ้น และความแข็งแรงในการปิดผนึกด้วยความร้อนที่วัดได้จริงจะสูงกว่ามาก