Die Qualität der Heißsiegelung von Verbundverpackungsbeuteln war für Verpackungshersteller schon immer einer der wichtigsten Faktoren zur Sicherstellung der Produktqualität. Folgende Faktoren beeinflussen den Heißsiegelprozess:
1. Die Art, Dicke und Qualität des Heißsiegelschichtmaterials haben einen entscheidenden Einfluss auf die Heißsiegelfestigkeit.Gängige Heißsiegelmaterialien für Verbundverpackungen sind CPE, CPP, EVA, Schmelzklebstoffe und andere mit Ionenaustauscherharzen coextrudierte oder gemischte, modifizierte Folien. Die Dicke der Heißsiegelschicht liegt üblicherweise zwischen 20 und 80 µm und kann in Sonderfällen 100 bis 200 µm erreichen. Bei gleichem Heißsiegelmaterial steigt die Heißsiegelfestigkeit mit zunehmender Dicke der Heißsiegelschicht.RetortenbeutelIm Allgemeinen muss eine Kraft von 40~50 N erreicht werden, daher sollte die Dicke des Heißsiegelmaterials über 60~80 μm liegen.
2. Die Heißsiegeltemperatur hat den direktesten Einfluss auf die Heißsiegelfestigkeit.Die Schmelztemperatur verschiedener Materialien bestimmt direkt die Qualität der Verbundbeutel und die erforderliche Mindesttemperatur für das Heißsiegeln. Im Produktionsprozess liegt die tatsächliche Heißsiegeltemperatur aufgrund des Heißsiegeldrucks, der Beutelherstellungsgeschwindigkeit und der Dicke des Verbundsubstrats häufig über dem Schmelzpunkt des Heißsiegelmaterials. Je geringer der Heißsiegeldruck, desto höher die erforderliche Heißsiegeltemperatur; je höher die Maschinengeschwindigkeit und je dicker die Oberflächenschicht des Verbundfolienmaterials, desto höher die erforderliche Heißsiegeltemperatur. Liegt die Heißsiegeltemperatur unter dem Erweichungspunkt des Heißsiegelmaterials, lässt sich die Heißsiegelschicht auch durch Erhöhung des Drucks oder Verlängerung der Heißsiegelzeit nicht dicht verschließen. Ist die Heißsiegeltemperatur hingegen zu hoch, kann das Heißsiegelmaterial an der Schweißkante leicht beschädigt werden und es kommt zu Schmelzextrusion, was zu einem sogenannten „Wurzelschnitt“ führt. Dieser reduziert die Heißsiegelfestigkeit und die Stoßfestigkeit des Beutels erheblich.
3. Um die ideale Heißsiegelfestigkeit zu erreichen, ist ein gewisser Druck erforderlich.Bei dünnen und leichten Verpackungsbeuteln muss der Heißsiegeldruck mindestens 2 kg/cm² betragen und steigt mit zunehmender Gesamtdicke der Verbundfolie. Ist der Heißsiegeldruck unzureichend, wird keine vollständige Verschmelzung der beiden Folien erreicht, was zu lokaler Überhitzung und einer mangelhaften Versiegelung führt. Zudem lassen sich eingeschlossene Luftblasen in der Schweißnaht nur schwer entfernen, was eine unvollständige Verschweißung zur Folge hat. Gleichzeitig darf der Heißsiegeldruck jedoch nicht zu hoch sein, um die Schweißkante nicht zu beschädigen. Bei höheren Heißsiegeltemperaturen ist das Heißsiegelmaterial an der Schweißkante bereits halbgeschmolzen, und zu hoher Druck kann leicht einen Teil des Materials herauspressen. Dadurch wird die Schweißnahtkante eingeschnitten, spröde und die Heißsiegelfestigkeit verringert.
4. Die Heißsiegelzeit wird hauptsächlich durch die Geschwindigkeit der Beutelherstellungsmaschine bestimmt.Die Heißsiegelzeit ist ein entscheidender Faktor für die Festigkeit und das Aussehen der Schweißnaht. Bei gleicher Heißsiegeltemperatur und gleichem Heißsiegeldruck führt eine längere Heißsiegelzeit zu einer vollständigeren Verschmelzung der Schweißschicht und damit zu einer festeren Verbindung. Ist die Heißsiegelzeit jedoch zu lang, kann die Schweißnaht Falten werfen und das Erscheinungsbild beeinträchtigen.
5. Wenn die Schweißnaht nach dem Heißsiegeln nicht ausreichend abkühlt, beeinträchtigt dies nicht nur die Ebenheit der Schweißnaht, sondern hat auch einen gewissen Einfluss auf die Festigkeit der Heißsiegelung.Der Kühlprozess dient der Beseitigung von Spannungsspitzen durch Formgebung der Schweißnaht unmittelbar nach dem Schmelzen und Heißsiegeln bei niedrigerer Temperatur unter einem bestimmten Druck. Ist der Druck unzureichend, die Kühlwasserzirkulation ungleichmäßig oder zu gering, die Wassertemperatur zu hoch oder erfolgt die Kühlung nicht rechtzeitig, führt dies zu einer unzureichenden Kühlung, Verformungen der Schweißnahtkante und einer verminderten Schweißnahtfestigkeit.
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6. Je öfter die Heißsiegelung erfolgt, desto höher ist die Heißsiegelfestigkeit.Die Anzahl der Längsschweißungen hängt vom Verhältnis der effektiven Länge des Längsschweißdrahts zur Beutellänge ab; die Anzahl der Querschweißungen wird durch die Anzahl der Querschweißvorrichtungen an der Maschine bestimmt. Für eine gute Schweißnaht sind mindestens zwei Schweißvorgänge erforderlich. Gängige Beutelmaschinen verfügen über zwei Sätze Heißmesser, und je größer der Überlappungsgrad der Heißmesser ist, desto besser ist das Schweißergebnis.
7. Bei Verbundfolien gleicher Struktur und Dicke gilt: Je höher die Schälfestigkeit zwischen den Verbundschichten ist, desto größer ist die Heißsiegelfestigkeit.Bei Produkten mit geringer Schälfestigkeit des Verbundwerkstoffs kommt es häufig zu einer ersten Ablösung der Verbundfolie an der Schweißnaht. Dadurch trägt die innere Heißsiegelschicht die Zugkraft allein, während das Oberflächenmaterial seine verstärkende Wirkung verliert und die Festigkeit der Heißsiegelung stark reduziert wird. Ist die Schälfestigkeit des Verbundwerkstoffs hoch, tritt keine Ablösung der Verbundfolie an der Schweißkante auf, und die gemessene tatsächliche Heißsiegelfestigkeit ist deutlich höher.
Veröffentlichungsdatum: 08.07.2022