航材综合封存包装袋热合强度分析与试验研究

刘登一　 侯胜利

摘  要：针对航材综合封存包装最佳热封条件不明的问题，采用热合试验的方法，得到热合强度-温度关系和热合强度-速度关系，并得出三个热封速度下的最佳热封温度区间。

关键词：航空器材;封存包装;热合强度

一、引言

航材保障是构成航空兵战斗力的重要因素，有效的航材封存手段是提高航材储备与供应工作可靠性的基本保证[1]。热合强度作为影响航材包装密封性的关键因素，其性能的高低对航材封存质量具有不可忽视的作用。本文以PVA高阻隔航材综合封存包装袋为研究对象，通过热合强度试验分析得出适用于当前航材热封的最佳温度区间，为提高航材封存质量提供了理论的支撑。

二、航材综合封存包装现状

航材综合封存中使用的是PVA高阻隔航材综合封存包装袋，如图1所示。

三、热合强度试验

参照QB/T 2358-98[2]，以当前航材综合封存通用的PVA高阻隔航材综合封存包装袋为样品设计如下试验。

（一）应力的选取

PVA材料具有良好的热稳定性，当加热到 150℃时会充分软化，继续加热至 200℃时才会分解[3]。因此，试验以110℃为最低温度200℃为最高温度，以10℃为梯度增加，并选取3个热封速度作为试验的参考。

（二）样品的制备

将复合薄膜用热风机进行封口，沿横向和纵向封口裁剪宽度为15mm，展开长度不小于100mm的试验样品，样品数量为10条。

（三）实验设备

FGS-500TV-SL型塑料薄膜拉力试验机（如图2）。

四、试验结果与分析

试验前，笔者首先经过预试验，对PVA高阻隔航材综合封存包装袋的热合强度形式进行分析，发现其热合强度的失效形式分为热合层剥离，薄膜分层、内层断裂和根切三种情况。初步确定试验的热封温度为110℃-200℃，笔者选取了三个典型的热封速度进行研究，综合热封速度和热封温度两个因素，得出其失效模式与温度、速度的对应关系。研究表明，热封速度过高或过低都会导致可接受热封温度区间的减小;失效模式随着温度的升高依次发生热合层剥离，薄膜分层、内层断裂和根切。热合曲线图如图3所示。

如图所示，随着温度的升高，包装袋的热合强度逐步上升，当温度超过某个临界值时，薄膜的热合强度略微下降，之后趋于平稳;同一温度下，热封速度越低，热封时间越长，热合强度越大。当温度超过200℃时，即使增加热封速度，也无法保证包装袋封口的质量。依据表3分析得出，当热封速度为5cm/s时，最佳的热封温度应介于为120℃-140℃之间;当热封速度为15cm/s时，最佳的热封温度应介于为160℃-180℃之间;当热封速度为25cm/s时，最佳的热封温度应介于为185℃-200℃之间。

五、结语

本文以PVA高阻隔航材綜合封存包装袋为研究对象，通过热合强度试验分析得出三个热封速度下的最佳热封温度区间，为航材综合封存的精细化和科学化提供了理论和数据支撑。

参考文献

[1]史霄霈，李乐喜.航材封存[M].徐州：空军勤务学院，2016：1-3.

[2]QB/T 2358-98 塑料薄膜包装袋热合强度试验方法

[3]李超.聚乙烯醇复合材料的制备及其性能研究[M].湖北：武汉工程大学，2016.

作者简介：刘登一，性别：男;出生年月：1997.3-;籍贯：山东济南;民族：汉;学历：硕士研究生;研究方向：航材保障