การทดสอบ Heat Seal และ Hottack แตกต่างกันอย่างไร? ก่อนอื่นเราต้องมาทำความเข้าใจในแต่ละการทดสอบกันก่อนว่า Heat seal คืออะไร และ Hottack คืออะไร
Heat Seal
การนำตัวอย่าง Plastic film ไปทำการปิดผนึกหรือเรียกว่าการซีล การใช้ฮีทซีลนั้นจะเป็นนำตัวอย่างมาทำการซีล และปล่อยรอยซีลให้เย็นตัวลง แล้วนำไปทดสอบแรงดึง ซึ่งจะดูเป็นความแข็งแรงของรายซีล โดยจะใช้เครื่องทดสอบ Tensile เพื่อดูความแข็งแรง ซึ่งทำไมเราถึงต้องทดสอบความแข็งแรงของรอยซีล เนื่องจากการปิดผนึกที่ดีส่งผลต่อคุณภาพของสิ่งที่อยู่ภายใน จึงต้องมีการทดสอบหาค่าความแข็งแรงรอยซีล (seal strength ) เพื่อให้ทราบถึงความแข็งแรงของรอยซีลของซองบรรจุภัณฑ์
ตามมาตรฐาน ASTM F88 สำหรับหาค่า Seal Strength คือ การวัดค่าแรงที่ใช้ในการดึงแยกรอยเชื่อมออกจากกัน หน่วยเป็น ค่าแรงต่อความกว้างของชิ้นทดสอบ เช่น kgf/mm ซึ่งจะมีความสัมพันธ์กับความสามารถในการรับน้ำหนัก และอุณหภูมิการปิดผนึก
ในการทดสอบตาม ASTM F88 จะกำหนดขนาดตัวอย่างที่ 15 หรือ 25.4 mm อัตราเร็วในการดึง 200- 300 mm/min โดยระยะห่างระหว่างที่จับตัวอย่างจะขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวอย่าง ว่ามี %Elongation เท่าไร โดยจะแบ่งเป็น 2 ระยะ คือ วัสดุที่มีการยืดตัวสูง หรือค่า Elongation > 100% และ วัสดุที่มีการยืดตัวน้อย หรือค่า Elongation < 100%
Hottack
เป็นการวิเคราะห์ Sealability ในขณะที่รอยซีลยังคงร้อนอยู่ เพื่อการ Optimize packaging machine สำหรับการบรรจุภัณฑ์ เพราะเนื่องจากในปัจจุบัน เป็นเครื่องจักรแบบ Auto-pack ซึ่งจะเป็นต้องการ Performance ในการผลิตที่สูง จึงจำเป็นต้องมีกาทดสอบ Hottack โดยการทดสอบ Hottack นั้นจะทำการ Various Parameter ต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน หรือเวลาในการซีล
ตามมาตรฐาน ASTM F1921 การทดสอบ Hot Seal Strength (Hot Tack) สำหรับ Thermoplastic Polymer เป็นการดูค่าแรงสูงสุด (Hot Tack Strength) ต่อความกว้างของตัวอย่าง หน่วนเป็น N/mm
มาตรฐาน ASTM F1921 จำกำหนดขนาดตัวอย่างที่ 15, 25 หรือ 25.4 mm ในส่วนของอัตราเร็วในการดึงอยู่มี่ 200 mm/s หรือ 200 cm/min ขึ้นอยู่กับวิธีการทดสอบที่เลือก (Method A หรือ Method B) โดยในการทดสอบ Hot Tack จะมีกำหนดในเรื่องของ COlling time หรือก็คือเวลาที่จะปล่อยให้รอยซีลเย็น โดยปกติก็จะใช้ระยะเวลาอยู่ประมาณ 1-2 วินาที หลังจากที่ทำการซีลเสร็จ และในการทดสอบ Hot Tack จะเป็นการสร้างกราฟ Hot Tack Curve เพื่อหา Condition ที่สามารถให้ค่าแรงสูงสุดได้ โดยจะทำการปรับอุณหภูมิไปเรื่อยๆ หรืออาจจะปรับ Cooling time หรือ Pressure ก็ได้ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการนำไปใช้งาน
จากกราฟ Hot Tack Curve ด้านบน จะเป็นการทดสอบแบบปรับเพิ่ม Temperature ขึ้นครั้งละ 5 องศาเซลเซียส ตั้งแต่ 75 – 125 องศาเซลเซียส และมีการทดสอบซ้ำ Temperature ละ 3 ซ้ำ จากกราฟ แสดงให้เห็นว่า ที่ Temperature 110 องศาเซลเซียส ได้ค่าแรงสูงสุด ซึ่งเหมาะกับการนำไป simulate เครื่อง Auto-pack
จากกราฟจะแสดงให้เห็นว่าช่วงการทดสอบของ Hottack นั้นจะอยู่บริเวณที่ Cool time ต่ำๆ ซึ่งยังมีค่า Seal strength ที่ไม่สูงมาก เมื่อเทียบกับการนำไปซีลแล้วทิ้งไว้ให้เย็นแล้วค่อยทดสอบความแข็งแรง ซึ่งจะให้ค่า Seal strength สูงสุด
ส่วนมากการทดสอบ Hottack นั้นจะทำการสร้างกราฟ Hottack Curve (Sealing Temperature VS Force) เพื่อดูว่าที่อุณหภูมิเท่าไรให้ค่าแรงสูงสุด โดยจะกำหนดพารามิเตอร์อย่างอื่นไว้คงที่ เช่น Pressure, Sealing Time หรือ Cooling Time
โดยทาง Chemical House and Lab Instrument นั้นเป็นตัวแทนจำหน่ายเครื่องทดสอบ Hottack ยี่ห้อ Vived Management(J&B) จากประเทศเบลเยี่ยม ตัวเครื่องมีขนาดไม่ใหญ่ และมีความละเอียดที่สูง โดยจะทำงานผ่านคอมพิวเตอร์ ตัวเครื่องนั้นอิงตามมาตรฐาน ASTM F1921 ลแะมีเครื่อง Heat seal และ Tensile Tester ของ Thwing Albert จากประเทศอเมริกา
สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
หรือ Line OA หรือ Add line จาก QR Code ด้านล่าง
