식품업계 실무자를 위한 연포장지 구조 입문 가이드 - 3.1 열접착성(Heat Sealing)과 실링 조건

열접착성은 연포장지 가공의 핵심 물성 중 하나로, 포장지의 형태를 완성하는 ‘실링 공정’의 성공 여부를 좌우합니다.

이 글에서는 씰바(seal bar) 접촉면의 비가열부와 내면층의 용융부를 동시에 구현하는 원리, 소재 배치 전략, 실링 강도 측정법, 그리고 다양한 실링 방식 비교까지 자세히 살펴보겠습니다.

📌 열접착(Heat Sealing)의 기본 원리

• Seal Bar(씰바): 씰링 온도·압력·시간을 제어하는 금속 바
• 비가열부(Non-Melt Zone): 외면층 소재가 견디는 영역
• 용융부(Melt Zone): 내면층 소재가 녹아 접착되는 영역
• 열전달: 외부 열이 내면층까지 전달되어 용융·접착이 일어남

📌 1급지 vs 씰링층 소재 배치 전략

• 외면층(1급지): PET, OPP, NY → 내열성·강성·인쇄성 우수, 씰바 접촉 시 변형 없어야 함
• 씰링층(Sealing Layer): LLDPE, CPP, EVA → 저용융점·우수한 실링성·유연성 보유, 씰바 열에 녹아 접착 역할

예시: PET(외면) + LLDPE(내면) 구조는 외관과 인쇄성을 유지하면서 빠르고 견고한 실링을 가능케 합니다.

📌 실링 강도 측정 방법

• 인장 시험(Tensile Test): 실링부위 양쪽을 15mm 폭 시편으로 집어 일정 속도(200 mm/min)로 당겨 파단 시의 힘을 측정
• 열경사 시험기(Heat Seal Tester): 다양한 온도 조건에서 실링 강도를 측정, 최적 실링 온도의 범위와 안정성 파악

대부분의 식품 포장 실무에서는 속도 200 mm/min, 시편 폭 15 mm를 표준으로 온도별 실링 강도를 측정, 포장재별 씰링 온도 차이를 바탕으로 공정 조건을 설정합니다.

📌 다양한 실링 방식 비교

• Heat Seal (히트씰): 씰바 직접 가열 
  장점: 범용적, 저비용
  단점: 외면층 변형, 느린 사이클 타임
  
  
• Impulse Seal (임펄스): 짧은 전기 펄스로 가열
  장점: 빠른 사이클, 외면층 손상 최소화
  단점: 초기 설비비, 제어 복잡
  
  
• Ultrasonic Seal (초음파): 진동 에너지로 접착
  장점: 비가열, 청정 공정
  단점: 설비비 높음, 적용 소재 제한

📌 실무 적용 포인트

• 실링 온도: 내면층 용융점 대비 +10 °C ~ +30 °C 조정
• 씰링 압력: 소재별 최적 0.5 ~ 2 MPa
• 실링 시간: 0.5 ~ 2 초 (짧으면 불량, 길면 외면층 변형)
• 씰바 표면 처리: 테프론 코팅 등으로 소재 부착 최소화
• 장력 제어: 포장지 장력 균일 시 접착 품질 안정

💡 실무 Tip

열접착 성공의 핵심은 소재 조합, 씰링 조건의 조화로운 관리에 있습니다.
소재 변경 시마다 인장 시험 및 열경사 테스트를 수행하고, 실링 방식(Heat, Impulse, Ultrasonic)에 따른 공정 이점을 활용해 보세요.