ASTM D1921
Teste de Hot Tack

Nas embalagens modernas, especialmente nas aplicações de alta velocidade do tipo "form-fill-seal" (FFS), é vital garantir a resistência à aderência a quente das películas termoplásticas para evitar falhas de selagem durante o manuseamento. O método de ensaio ASTM F1921 fornece um procedimento normalizado para medir a resistência dos selos térmicos antes de arrefecerem. Este guia explora como realizar o teste de aderência a quente de acordo com a norma ASTM F1921 e como instrumentos como o aparelho de teste de aderência a quente da Cell Instruments suportam testes consistentes e fiáveis.

Compreender a ASTM F1921: Objetivo e importância

A ASTM F1921 é uma norma amplamente aceite desenvolvida pela ASTM International para determinar a resistência à aderência a quente de películas termoplásticas utilizadas em embalagens flexíveis. Nos processos de formar-preencher-selar, os selos são frequentemente sujeitos a esforços enquanto ainda estão quentes. Um selo quente fraco pode romper-se, resultando em perda de produto, falha na embalagem ou contaminação.

Este teste é essencial para os engenheiros de embalagens, fabricantes de películas e equipas de controlo de qualidade:

Avaliar e comparar o desempenho dos filmes
Otimizar as condições de vedação
Garantir a consistência do processo e a integridade do produto

Explicação do teste de aderência a quente e da resistência à aderência a quente

O teste de hot tack mede a força máxima necessária para descolar um selo térmico enquanto este ainda está quente. Esta propriedade, conhecida como força de aderência quentereflecte a capacidade do material para se manter unido imediatamente após a selagem - antes da cristalização total ou do arrefecimento.

Existem duas abordagens de teste Norma ASTM F1921:

Método A (atraso fixo): Utiliza um tempo de atraso definido pelo fabricante antes de as garras separarem a amostra selada.
Método B (atraso variável): Utiliza atrasos definidos pelo utilizador, oferecendo mais flexibilidade para diferentes materiais.

Procedimento de ensaio chave baseado na norma ASTM F1921

O processo de teste consiste nas seguintes etapas:

Preparação de Amostras
- Largura: 15 mm, 25 mm ou 1 polegada
- Comprimento: 25-35 cm
- Direção: Direção da máquina ou transversal (deve ser documentada)
- Pelo menos 3-5 espécimes por condição
Processo de selagem
- Os mordentes aquecidos aplicam pressão a duas tiras de película sobrepostas
- Tempos de espera típicos:
- Películas ≤25 μm: 0,5 s
- Películas de 25-64 μm: 1,0 s
- Pressão: 15-30 N/cm²
- Temperatura: Começa a partir da temperatura de iniciação do selo e aumenta 5-10 °C por ensaio
Separação e medição
- Após a selagem, as mandíbulas abrem-se e as pegas separam automaticamente o selo a uma velocidade constante
- A máquina regista o força necessária para separar o selo (resistência à aderência a quente)
Coleta de dados
- A cada temperatura, é gerada uma curva de aderência a quente
- Os modos de falha (descolamento, delaminação, estiramento, rasgamento) são inspeccionados visualmente e documentados

Compreender as curvas de Hot Tack

UM curva de aderência a quente é uma representação gráfica da resistência da vedação ao longo de uma gama de temperaturas. Estas curvas ajudam a identificar:

Temperaturas óptimas de vedação
Tendências de desempenho
Limitações do material a temperaturas altas ou baixas

Uma análise correta da curva pode orientar os engenheiros de embalagem na escolha de materiais adequados e no ajuste das definições da máquina para reduzir as taxas de falha na produção.

Interferências comuns e falhas de vedação

Interferências como delaminação, fusão incompleta, ou transferência de revestimento pode distorcer os resultados. A norma ASTM F1921 enfatiza a documentação do modo de falha de cada amostra para garantir uma interpretação exacta do desempenho da aderência a quente.

Equipamento recomendado: Instrumentos de Célula Testador de Hot Tack

Para efetuar uma análise precisa e repetível Norma ASTM F1921 a Cell Instruments oferece um sistema totalmente automatizado de testador de hot tack concebido para cumprir e exceder as especificações padrão. As principais caraterísticas incluem:

Mordentes duplos aquecidos com controlo fino de temperatura, tempo de espera e pressão
Ciclo de selagem e extração automatizado com medição da força
Interface de fácil utilização com modos de atraso programáveis para ambos os métodos A e B
Geração de curvas de aderência e dados estatísticos para a garantia de qualidade

A elevada exatidão e reprodutibilidade do instrumento tornam-no ideal para fabricantes de películas, I&D de embalagens, e laboratórios de controlo de qualidade.

Melhores práticas para um teste exato de aderência a quente

Inspecionar sempre as películas para detetar defeitos como géis ou cortes - rejeitar amostras com defeitos
Manter as condições de selagem constantes em todas as réplicas
Rotular claramente a direção do selo e as dimensões do espécime nos relatórios
Utilizar pelo menos três réplicas por ponto de temperatura para calcular a média
Evitar erros passivos - inspecionar manualmente os modos de falha em cada amostra

Conclusão

A norma ASTM F1921 fornece uma metodologia abrangente e repetível para avaliar força de aderência quente em películas de embalagem termoplásticas. Ao aderir a esta norma, os profissionais de controlo de qualidade podem garantir a durabilidade da embalagem durante o processamento e manuseamento a alta velocidade. Utilizando equipamento de precisão como Instrumentos de Célula testador de hot tack aumenta ainda mais a consistência dos testes, facilitando o desenvolvimento de soluções de embalagem flexível fiáveis e de elevado desempenho.

ASTM D1921 Teste de Hot Tack