航材綜合封存包裝袋熱合強度分析與試驗研究

劉登一　 侯勝利

摘? 要：針對航材綜合封存包裝最佳熱封條件不明的問題，采用熱合試驗的方法，得到熱合強度-溫度關(guān)系和熱合強度-速度關(guān)系，并得出三個熱封速度下的最佳熱封溫度區(qū)間。

關(guān)鍵詞：航空器材;封存包裝;熱合強度

一、引言

航材保障是構(gòu)成航空兵戰(zhàn)斗力的重要因素，有效的航材封存手段是提高航材儲備與供應(yīng)工作可靠性的基本保證[1]。熱合強度作為影響航材包裝密封性的關(guān)鍵因素，其性能的高低對航材封存質(zhì)量具有不可忽視的作用。本文以PVA高阻隔航材綜合封存包裝袋為研究對象，通過熱合強度試驗分析得出適用于當(dāng)前航材熱封的最佳溫度區(qū)間，為提高航材封存質(zhì)量提供了理論的支撐。

二、航材綜合封存包裝現(xiàn)狀

航材綜合封存中使用的是PVA高阻隔航材綜合封存包裝袋，如圖1所示。

三、熱合強度試驗

參照QB/T 2358-98[2]，以當(dāng)前航材綜合封存通用的PVA高阻隔航材綜合封存包裝袋為樣品設(shè)計如下試驗。

（一）應(yīng)力的選取

PVA材料具有良好的熱穩(wěn)定性，當(dāng)加熱到 150℃時會充分軟化，繼續(xù)加熱至 200℃時才會分解[3]。因此，試驗以110℃為最低溫度200℃為最高溫度，以10℃為梯度增加，并選取3個熱封速度作為試驗的參考。

（二）樣品的制備

將復(fù)合薄膜用熱風(fēng)機進行封口，沿橫向和縱向封口裁剪寬度為15mm，展開長度不小于100mm的試驗樣品，樣品數(shù)量為10條。

（三）實驗設(shè)備

FGS-500TV-SL型塑料薄膜拉力試驗機（如圖2）。

四、試驗結(jié)果與分析

試驗前，筆者首先經(jīng)過預(yù)試驗，對PVA高阻隔航材綜合封存包裝袋的熱合強度形式進行分析，發(fā)現(xiàn)其熱合強度的失效形式分為熱合層剝離，薄膜分層、內(nèi)層斷裂和根切三種情況。初步確定試驗的熱封溫度為110℃-200℃，筆者選取了三個典型的熱封速度進行研究，綜合熱封速度和熱封溫度兩個因素，得出其失效模式與溫度、速度的對應(yīng)關(guān)系。研究表明，熱封速度過高或過低都會導(dǎo)致可接受熱封溫度區(qū)間的減小;失效模式隨著溫度的升高依次發(fā)生熱合層剝離，薄膜分層、內(nèi)層斷裂和根切。熱合曲線圖如圖3所示。

如圖所示，隨著溫度的升高，包裝袋的熱合強度逐步上升，當(dāng)溫度超過某個臨界值時，薄膜的熱合強度略微下降，之后趨于平穩(wěn);同一溫度下，熱封速度越低，熱封時間越長，熱合強度越大。當(dāng)溫度超過200℃時，即使增加熱封速度，也無法保證包裝袋封口的質(zhì)量。依據(jù)表3分析得出，當(dāng)熱封速度為5cm/s時，最佳的熱封溫度應(yīng)介于為120℃-140℃之間;當(dāng)熱封速度為15cm/s時，最佳的熱封溫度應(yīng)介于為160℃-180℃之間;當(dāng)熱封速度為25cm/s時，最佳的熱封溫度應(yīng)介于為185℃-200℃之間。

五、結(jié)語

本文以PVA高阻隔航材綜合封存包裝袋為研究對象，通過熱合強度試驗分析得出三個熱封速度下的最佳熱封溫度區(qū)間，為航材綜合封存的精細化和科學(xué)化提供了理論和數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻

[1]史霄霈，李樂喜.航材封存[M].徐州：空軍勤務(wù)學(xué)院，2016：1-3.

[2]QB/T 2358-98 塑料薄膜包裝袋熱合強度試驗方法

[3]李超.聚乙烯醇復(fù)合材料的制備及其性能研究[M].湖北：武漢工程大學(xué)，2016.

作者簡介：劉登一，性別：男;出生年月：1997.3-;籍貫：山東濟南;民族：漢;學(xué)歷：碩士研究生;研究方向：航材保障