客戶案例：熱封試驗儀優(yōu)化復(fù)合膜熱封參數(shù)  產(chǎn)品：觸控?zé)岱庠囼瀮x 熱封性能測試儀 熱封試驗機 熱封參數(shù)測定儀

案例來源：濟南辰馳試驗儀器有限公司

1. 項目背景

• 公司： 某休閑食品企業(yè)

• 產(chǎn)品： 充氮氣的膨化食品包裝袋

• 包裝材料： 三層復(fù)合膜（PET/AL/PE）

• 痛點： 在新建的高速自動包裝生產(chǎn)線（速度120袋/分鐘）上，成品袋的密封不良率（漏氣、易開口）高達3.5%，遠超0.5%的內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致客戶投訴增加、退貨率高，并造成巨大的物料浪費和生產(chǎn)效率損失。產(chǎn)線工人僅憑經(jīng)驗調(diào)整熱封機（溫度、壓力、時間），效果不穩(wěn)定。

2. 核心問題分析

初步判斷，問題可能源于：

• 參數(shù)不匹配： 新材料或新設(shè)備下，原有熱封參數(shù)不適應(yīng)。

• 窗口狹窄： 復(fù)合膜的熱封性能對參數(shù)變化敏感，工藝窗口窄。

• 缺乏數(shù)據(jù)支撐： 調(diào)整缺乏科學(xué)依據(jù)，屬于“盲調(diào)"。

3. 解決方案：引入濟南辰馳STH-T02觸控?zé)岱庠囼瀮x進行科學(xué)參數(shù)優(yōu)化

公司采購并啟用了辰馳熱封試驗儀，其核心功能是為實驗室精確模擬生產(chǎn)線熱封過程（可獨立控制上/下封頭溫度、壓力、時間），并定量測試熱封后的剝離強度。

4. 熱封試驗儀優(yōu)化實施過程（系統(tǒng)性實驗設(shè)計）

第一步：定義目標(biāo)與范圍

• 主要目標(biāo)： 找到能穩(wěn)定生產(chǎn)密封強度≥2.5 N/15mm（根據(jù)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)）且外觀良好的參數(shù)組合。

• 優(yōu)化指標(biāo)： 熱封強度（越高越好，但需考慮開封性）、熱封外觀（無皺、無過熔）、工藝窗口寬窄（對波動的容忍度）。

• 關(guān)鍵變量：

• 熱封溫度（T）： 設(shè)為考察核心，范圍130°C - 180°C。

• 熱封壓力（P）： 考察高、中、低三檔（0.3, 0.5, 0.7 MPa）。

• 熱封時間（t）： 模擬高速線，設(shè)定為0.3s和0.5s兩檔。

第二步：運用熱封試驗儀進行實驗

1. 制作樣品： 使用熱封試驗儀，按照預(yù)先設(shè)計的（T, P, t）全因子或正交實驗方案，制作大量標(biāo)準(zhǔn)化的小尺寸熱封條樣品。每個參數(shù)組合制作至少5個平行樣，確保統(tǒng)計有效性。

2. 性能測試： 立即使用同一臺設(shè)備或配套的拉力機，對每個樣品進行熱封強度測試（T型剝離），精確記錄其Max大剝離力（N/15mm）。

3. 外觀評估： 同時記錄每個樣品的熱封區(qū)域外觀（平整、發(fā)皺、過熔穿透）。

第三步：數(shù)據(jù)分析與“工藝窗口"確定
將測試數(shù)據(jù)整理成圖表，直觀分析：

• “溫度-強度"關(guān)系曲線： 這是最關(guān)鍵的圖表。通常會發(fā)現(xiàn)，隨著溫度升高，強度先快速上升（材料熔融粘合），達到一個峰值平臺區(qū)，然后緩慢下降（材料降解）。峰值平臺區(qū)對應(yīng)的溫度范圍，就是優(yōu)的“工藝窗口"。

• 壓力與時間的影響分析： 在優(yōu)溫度窗口內(nèi)，觀察不同壓力和時間對強度和外觀的影響。通常壓力過低會導(dǎo)致粘合不牢，過高會擠走熔融材料；時間影響熱量累積。

【關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)】
通過數(shù)據(jù)分析，團隊發(fā)現(xiàn)：

• 該復(fù)合膜在155°C - 165°C之間能達到穩(wěn)定且較高的熱封強度（平均3.2 N/15mm），且外觀良好。低于155°C強度急劇下降（虛封），高于170°C開始出現(xiàn)PE層過熔、起皺現(xiàn)象。

• 壓力在0.5 MPa時效果更佳，0.3 MPa下強度波動大，0.7 MPa下封邊變薄。

• 時間0.3s（模擬高速）在優(yōu)溫度和壓力下已足夠，延長至0.5s無明顯增益。

5. 成果與效益（量化對比）

將實驗室確定的 “黃金參數(shù)組合"（溫度160°C±5°C，壓力0.5 MPa，時間0.3s） 應(yīng)用于高速生產(chǎn)線。

• 質(zhì)量提升：

• 包裝袋密封不良率從 3.5% 驟降至 0.3%以下。

• 熱封強度平均值穩(wěn)定在3.0 N/15mm以上，批次一致性（Cpk）顯著提高。

• 成本與效率：

• 物料浪費每月減少約 15萬元人民幣。

• 停線調(diào)整時間減少，生產(chǎn)效率提升約 8%。

• 客戶投訴率下降 90%，品牌聲譽得以維護。

• 知識沉淀：

• 為新材料導(dǎo)入建立了標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)驗證流程。

• 形成了該復(fù)合膜的《標(biāo)準(zhǔn)熱封參數(shù)作業(yè)指導(dǎo)書》。

6. 結(jié)論與采購啟示

本案例充分證明，熱封試驗儀不僅是質(zhì)量控制工具，更是強大的工藝研發(fā)與優(yōu)化工具。 對于采購人員而言，在采購包裝設(shè)備（熱封機）的同時或之前，投資一臺可靠的熱封試驗儀具有很高的戰(zhàn)略價值：

1. 降低新品開發(fā)風(fēng)險： 在新材料、新設(shè)備上線前，于實驗室完成參數(shù)預(yù)篩選，避免生產(chǎn)線上的昂貴試錯。

2. 解決頑固生產(chǎn)問題： 為生產(chǎn)異常提供數(shù)據(jù)化的問題診斷依據(jù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)整。

3. 供應(yīng)商管理工具： 可用于評估來料薄膜的熱封性能一致性，對供應(yīng)商提出數(shù)據(jù)化要求。

4. 實現(xiàn)持續(xù)改進： 建立科學(xué)的包裝工藝數(shù)據(jù)庫，支持產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化。

采購建議： 在選擇熱封試驗儀時，應(yīng)重點關(guān)注其溫度控制的精確度與均勻性、壓力控制的準(zhǔn)確性、計時精度，以及是否能夠良好地模擬實際生產(chǎn)中的熱封條件（如熱封頭形狀、材質(zhì)）。

7. 辰馳STH-T02熱封試驗儀簡介

采用熱壓封口法的測試原理,適用于測定軟包裝復(fù)合膜、塑料薄膜基材、涂布紙及其它熱封復(fù)合膜的熱封壓力、熱封溫度和熱封時間等參數(shù)，是實驗室、科研、在線生產(chǎn)中非常重要的試驗儀器，也稱為熱合強度測定儀、熱封性能測試儀和熱封強度試驗機等。

產(chǎn)品特征

? 工業(yè)級高清彩色電阻觸摸屏，菜單式界面，方便用戶控制和展示實時試驗數(shù)據(jù)

? 熱封溫度采用數(shù)字PID控制，有效提升溫度的控制精度和升溫速率

? 鋁灌封鎧甲式的熱封頭設(shè)計，保證了整個熱封面加熱的均勻性

? 下置式雙氣缸同步回路設(shè)計，既保證儀器操作中的穩(wěn)定性，還可有效避免因受熱引起的壓力波動

? 上下熱封頭均可獨立控溫，超長熱封面設(shè)計，滿足用戶大面積試樣或多試樣同時試驗

? 支持多種熱封面形式的定制要求，滿足不同客戶的個性化需求

? 手動和腳踏兩種試驗啟動模式以及防燙傷安全設(shè)計，可以有效保證用戶使用的方便性和安全性

? 系統(tǒng)配件均采用品牌元器件，保證系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性

? 進口高速高精度采樣芯片，保證測試數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性

? 多級用戶權(quán)限設(shè)置，測試數(shù)據(jù)完整性等功能，滿足GMP相關(guān)測試要求

? 支持歷史數(shù)據(jù)可進行快速查看

? 設(shè)備配備有微型打印機，實時打印測試數(shù)據(jù)

? 專業(yè)的計算機通信軟件，可進行試驗進程的實時顯示及成組數(shù)據(jù)的分析處理（選配）

測試原理

儀器采用熱壓封口法，將待封試樣置于上下熱封頭之間，在預(yù)先設(shè)定的溫度、壓力和時間下，完成對試樣的封口，通過在不同的溫度、壓力和時間等試驗條件下對試樣熱封合，即可獲得試樣合適的封裝工藝。