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感冒冲剂类药品包装用复合膜材料热粘性能的监测方法

2017年4月15日 发表评论 阅读评论

摘要:感冒冲剂类药物一般采用单剂量包装,生产线的包装工艺流程大多为制袋-充填-封合,在这一过程中,包装材料所能达到的热粘强度是关系到成品包装整体的密封性能及破袋率的重要因素。本文利用Labthink兰光HTT-L1热粘拉力试验仪对某品牌感冒冲剂镀铝复合膜的热粘性能进行测试,并对设备的原理、参数、适用范围及试验过程等内容进行了介绍,为企业确定合适的热封参数及热粘强度提供参考。

关键词:热粘性能、热粘强度、热封参数、热粘拉力试验仪、感冒冲剂、软塑包装

1、意义

感冒冲剂是一种常见的粉末状或细小颗粒状药品,为了保证药品的用量准确,均采用单剂量的包装。这种包装形式一般是在药品的生产现场完成对包装袋的封制与填充,即先将包装卷膜封制成包装袋,然后将药品沿包装袋的未封口端进行填充,最后封口。由于药品的填充与包装的热封制袋过程仅相差几秒钟时间,且随着生产效率的提高,两道工序间的时间间隔更短,甚至同时完成,故在填充药品时,热封边的温度并未冷却至室温,此时两封边相互粘结的牢度较低,并未达到热封边冷却至室温时的热封强度,而充填的药品会对热封边产生一定的冲击作用,若热封边的粘结强度偏低,则易在药品的冲击力下发生破袋,或者热封边处被损坏,影响包装袋整体的密封性能。

热封边的温度尚未降至室温时的粘结强度被称为热粘强度,热粘强度与热封强度相似,其强度值的高低与热封参数、热封层材质、厚度等因素有很大关系,因此,在已经确定了包装材质后,如何通过调整热封参数,使包装袋的热粘强度达到最佳值,是降低生产现场成品包装的破袋率、提高包装密封性能的重要措施。

图1 常见的感冒冲剂包装卷膜及包装袋形式

2、测试依据

国内有关热粘强度检测的方法标准正在制定过程中,本次试验过程依据的是美国标准ASTM F1921。

3、检测样品

本文中所测试的样品为某品牌感冒冲剂包装用镀铝复合膜。

4、检测设备

本次试验所采用的试验设备为HTT-L1热粘拉力试验仪,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图2  HTT-L1热粘拉力试验机

4.1 试验原理

热粘强度测试的是样品热封好后尚未冷却至室温时的粘结牢度,因此对热封完成后到强度测试开始之前的时间间隔应严格控制,普通的拉力试验机很难满足这种要求,本设备集成了热封、强度测试两种试验功能,试样热封后,经过设定的时间间隔后,立即测试强度值。设备的热封参数,包括热封时间、热封压力、热封温度可自由进行设定,因此可通过设定不同的热封参数,测试试样在各参数下的热粘强度,从而得到试样的最佳热封参数及该条件下的热粘强度。

4.2 设备参数

热封温度的控制范围为室温 ~ 250 ℃,控温精度为±0.2 ℃;热封时间的控制范围为0.1s ~ 999.9 s;热封压力的控制范围为0.05 MPa ~ 0.7 MPa。

设备的负荷范围为0 ~ 200 N,也可根据实际的测试需要选择性配置30 N、50 N、100 N,测试精度为1级,分辨率为0.01 N。

夹具的分离速度有100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、300 mm/min、500 mm/min可供选择。

设备的行程为500 mm。

设备提供了热粘性、热封、剥离、抗拉四种试验功能,满足用户不同的试验需求。

数字P.I.D控温技术不仅可以快速达到设定温度,还可以有效的避免温度波动。

手动和脚踏两种试验启动模式以及防烫伤安全设计,可以有效地保证用户使用的方便性和安全性。

设备配备自动清零、故障提示、过载保护、行程保护等多种实用功能保证用户操作安全。

4.3 适用范围

(1) 本设备适用于塑料薄膜、薄片、复合膜等材料热粘性能、热封性能、抗拉强度的测试,如方便面袋、奶粉袋、液态奶袋、洗衣粉袋、感冒冲剂袋等食品、药品、日化用品外包装袋,还可应用于复合膜、不干胶、胶粘带、胶粘复合品、复合纸等材料剥离强度的测试。

(2) 本设备可满足ASTM F1921、ASTM F2029、QB/T 2358、YBB00122003等多项国家和国际标准。

5、试验过程

(1) 沿样品的纵向分别裁取宽15 mm、长约35 cm的试样35条。

(2) 设置热封压力、热封时间、热封温度及夹具分离速度、延迟时间等试验参数。

(3) 取一条试样,装夹在设备的两夹具中,试样的热封面向上。

(4) 达到设定的热封温度后,用专用取样刀将试样压入两热封头之间,踩动脚踏开关对试样进行热封。热封完成后,并达到设置的延迟时间,设备夹具自动根据设置的夹具分离速度发生分离,对试样进行强度的测试,试验结束后报告试验结果。本次试验的初始热封温度设置为120℃,按照5℃的温度差递增,每个热封温度下测试5条试样。

6、试验结果

本次试验分别测试了试样在120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃七个热封温度下的热粘强度,试验结果显示,试样的热粘强度在135℃ ~ 145℃之间达到最大值,分别为4.651 N/15mm、4.806 N/15mm、4.737 N/15mm,且试样表面平整,在150℃时,热粘强度有所下降,为4.406 N/15mm,试样热封处出现了皱缩的现象。故该试样的最佳热封温度为135℃ ~ 145℃。

7、结论

对于采用制袋-充填-封合工艺的产品来说,软塑包装材料的热粘强度是影响产品破袋率及包装密封性能的重要性能,本文以某感冒冲剂包装用镀铝复合膜为例,介绍了利用HTT-L1热粘拉力试验仪测试其热粘强度的过程,整个试验操作高度智能化,试验结果的重复性及准确性高,可真实的反映出样品的热粘性能。

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