آزمون استحکام دوخت چاپ
نوشته شده توسط Administrator   
جمعه ، 1 ارديبهشت 1396 ، 11:14

آزمون استحکام دوخت گرم

افزایش ظرفیت تولید و کاهش هزینه های خط تولید

آزمون استحکام دوخت

این مقاله به اختلاف و رابطه بین استحکام دوخت گرم و مقاومت دوخت حرارتی (Heat Seal Strength) و همچنین رابطه بین استحکام دوخت گرم و بهینه سازی خط تولید پرکردن میپردازد.

واژگان کلیدی: خاصیت دوخت حرارتی، استحکام دوخت گرم، نرخ پارگی بسته بندی، راندمان پرکردن، صرفه جویی اقتصادی.

خاصیت دوخت حرارتی شاخص اصلی برای ارزیابی کارایی مواد بسته بندی است. خاصیت دوخت حرارتی شامل استحکام دوخت گرم و استحکام دوخت حرارتی (هنگامی که دوخت سرد شده است) می شود. استحکام دوخت گرم به نیروی کندن قسمت دوخته شده هنگامی که این قسمت هنوز داغ است و سرد نشده، گفته می شود. در حالی که استحکام دوخت حرارتی، به همین نیرو هنگامی که چسب کاملا سرد شده گفته می شود. استحکام دوخت گرم و استحکام دوخت حرارتی یک ماده بسته بندی معمولا با هم اختلاف چشم گیری دارند. در واقع این دو شاخص به صورت مستقیم به گزینش ماده بسته بندی و راندمان پرکنندگی ارتباط دارند. این مقاله به معرفی کاربرد استحکام دوخت گرم ماده بسته بندی در خط تولید پرکنندگی می پردازد.

 

1. کاربرد استحکام دوخت گرم

امروزه ماشین های شکل دهی، پر کردن و دوخت حرارتی به صورت گسترده در صنایع غذایی، دارویی، بهداشتی و ... استفاده می شوند. در خط تولید، بسته بندی انعطاف پذیر و پر کردن محصول در خلال یکدیگر انجام می شوند. در این روش عموما بسته ها را از یک ارتفاع معین پر می کند که باعث ایجاد نیروی ضربه ای شدیدی در ناحیه ته کیسه میشود. اگر کف کیسه نتواند این نیرو را تحمل کند، پاره شده و بنابراین یک بسته بندی پاره خواهیم داشت. پارگی در بسته بندی به آلوده شدن محیط می انجامد و راندمان پرکردن را تحت تاثیر قرار می دهد. در تولید واقعی فاصله بین فرآیند دوخت حرارتی و پر کردن بسته بسیار کوتاه است، بنابراین امکان سرد شدن قسمت دوخت شده به صورت کامل وجود ندارد. بنابراین مقاومت دوخت حرارتی برای ارزیابی خاصیت دوخت حرارتی مواد در خط تولید مناسب نیست. از طریق تست دوخت گرم، اپراتور می تواند پارامترهای بهینه دوخت حرارتی را برای مواد بسته بندی که برای کاهش سیکل فرآیند بسته بندی حیاتی شمرده می شوند، را به دست آورد. در نهایت، استحکام مناسب دوخت گرم ماده بسته بندی می تواند اجرای مرحله پر کردن در خط تولید را ضمانت کند. استحکام دوخت گرم به صورت مستقیم راندمان پراکندگی و پارگی بسته ها را تحت تأثیر قرار می دهد. استحکام دوخت حرارتی زمانی مهم است که بسته ها پر شده اند و در انبار قرار گرفته اند و برای جلوگیری از مشکلات نشتی که ممکن است هنگام حمل و نقل و انبارداری ممکن است اتفاق بیافتد، مناسب هستند.

2. بررسی علمی

چگونه می توان پارامترهای بهینه دوخت حرارتی را در خط تولید توسط آزمون استحکام دوخت گرم مواد بسته بندی به دست آورد؟
تست هایی که در ادامه آمده است، برای انتخاب فیلم مناسب از میان فیلم های A و B که حداقل های لازم برای تولید کیسه و پر شدن در خط تولید را دارند، انجام شده است. فشار دوخت حرارتی، زمان ماند و سطح دوخت حرارتی شده در خط تولید ثابت هستند.
دمای دوخت حرارتی نباید از 133 درجه سانتی گراد بیشتر شود و استحکام دوخت گرم نباید از 2 نیوتن بیشتر شود. در این شرایط زمان ماند باید به حداقل برسد. همچنین مصرف انرژی باید مد نظر قرار گیرد.

دستگاه: استحکام دوخت گرم

نمونه ها: فیلم A و فیلم B زمان ماند: 0.3 ثانیه، 0.5 ثانیه، 0.7 ثانیه

دماهای دوخت حرارتی: 115، 118، 121، 124، 127، 130، 133 درجه سانتی گراد.

عرض نمونه ها 25 میلی متر بود. منحنی های تست که رابطه بین استحکام دوخت گرم، دمای دوخت حرارتی و زمان ماند را در دو فیلم نمایش می دهند در شکل های 1 و 2 نشان داده شده اند.

 

نمودار تست استحکام دوخت حرارتی

از منحنی ها، دمای بهینه دوخت حرارتی که در آن استحکام دوخت گرم بیشینه است. زمانی که دما از میزان بهینه تجاوز می کند، استحکام دوخت گرم شروع به کاهش می کند. همان طور که در شکل 1 و 2 نمایش داده شده است، دمای بهینه دوخت حرارتی برای فیلم های A و B به ترتیب 130 و 127 درجه است. بر پایه داده های فیلم A زمانی که زمان¬ماند  0.3 ثانیه است، استحکام دوخت گرم از 2 نیوتون کمتر است که باعث می شود نیاز مشتری را برآورده نکند. زمانی که زمان ماند 0.5 ثانیه می رسد، در دماهای 127 تا 133 درجه سانتی گراد می توان به سختی به نیازهای مشتری رسید، در حالی که در زمان ماند 0.7 ثانیه و در این بازه دمایی نیاز مشتری به صورت کامل پاسخ داده می شود. برای فیلم B برای زمان های ماند بالاتر از 0.3 ثانیه و دماهای در بازه 118 تا 133 درجه سانتی گراد، نیاز مشتری به استحکام دوخت گرم لازم بر طرف می شود. با افزایش زمان ماند دمای دوخت حرارتی نیز کاهش می یابد و هنگامی که زمان ماند 0.7 ثانیه است دمای دوخت حرارتی در بازه 115 تا 133 درجه سانتی گراد می تواند استفاده شود.
بر اساس آنالیز بالا، استفاده از فیلم B در خط تولید و زمان ماند در بازه 0.3 تا 0.5 ثانیه و دمای دوخت حرارتی 118 درجه پیشنهاد می شود. البته دمای دوخت حرارتی باید بیشتر آنالیز شود تا دمای بهینه به دست آید. باید به این نکته توجه داشت که فاکتورهای مشکلات مکانیکی و موادی باید زمانی بررسی شوند که پارامترهای دوخت حرارتی انتخاب شده اند. تا جایی که مواد مورد توجه است فیلم A برای خط تولید مناسب نیست که می تواند باعث کاهش راندمان پرکنندگی و افزایش مصرف انرژی بشود.

نتیجه گیری:

برای به دست آوردن پارامترهای دوخت حرارتی بهینه برای خط تولید پرکنندگی، آزمون استحکام دوخت گرم باید به عنوان فاکتور اصلی مدنظر قرار گیرد. توسط دستگاه تست استحکام دوخت گرم، زمان ماند دوخت حرارتی را میتوان تنظیم نمود. براساس داده های تست و منحنی به دست آمده، پارامترهای بهینه دوخت حرارتی برای خط تولید به دست می آید. بدین ترتیب می بینیم که یک آزمون و طراحی آزمایش ساده چگونه می تواند باعث کاهش هزینه های هنگفت تولید و صرفه جویی فوق العاده اقتصادی شود.

ماشین سازی سپهرحمید سازنده ماشین آلات بسته بندی (شرینک پک، وکیوم و استرچ پالت)

www.sepehrhamid.com

منبع: ماهنامه هنر بسته بندی

آخرين ويرايش : پنجشنبه ، 5 مرداد 1396 ، 07:31