包裝袋及塑料薄膜機(jī)械性能檢測方法綜合介紹
時(shí)間：2024-04-09 14:17 點(diǎn)擊次數(shù)：
包裝袋及塑料薄膜作為商品應(yīng)用廣泛的包裝材料，其機(jī)械性能對于確保產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)商品安全以及提升消費(fèi)者體驗(yàn)具有至關(guān)重要的作用，擁有可靠的機(jī)械性能，是包裝袋對內(nèi)裝物實(shí)施最好保護(hù)的基本指標(biāo)，如果包裝袋的機(jī)械性能不達(dá)標(biāo)，在使用過程中就很容易發(fā)生破損，進(jìn)而有可能發(fā)生內(nèi)裝物泄露的情況。因此，對包裝袋及塑料薄膜進(jìn)行機(jī)械性能檢測顯得尤為重要。本文由山東泉科瑞達(dá)儀器設(shè)備有限公司整合介紹包裝袋及塑料薄膜機(jī)械性能檢測方法的基本原理、常見方法，旨在為讀者提供全面的技術(shù)參考。
一、機(jī)械性能檢測的重要性
包裝袋及塑料薄膜的機(jī)械性能是指材料在受到外力作用時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特性，主要包括拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、抗沖擊、抗壓、耐穿刺性能等方面。這些性能直接關(guān)系到包裝材料的承載能力、耐用性和穩(wěn)定性，對于保護(hù)商品、延長保質(zhì)期、提高運(yùn)輸效率等方面具有關(guān)鍵作用。因此，對包裝袋及塑料薄膜進(jìn)行機(jī)械性能檢測，可以確保包裝材料的質(zhì)量和安全，提高產(chǎn)品的市場競爭力。
二、常見機(jī)械性能檢測方法
1.剝離強(qiáng)度
剝離強(qiáng)度又稱為復(fù)合強(qiáng)度或復(fù)合牢度，主要考察復(fù)合膜層與層之間的黏合強(qiáng)度。復(fù)合膜的主要生產(chǎn)方式是干式復(fù)合和無溶劑復(fù)合，膜間黏合質(zhì)量的好壞直接影響著復(fù)合軟包裝的強(qiáng)度、阻隔性和使用壽命。如果黏合強(qiáng)度過低，由其生產(chǎn)的軟包裝則極易在使用過程中出現(xiàn)層間分離現(xiàn)象，從而產(chǎn)生泄露等問題。
剝離強(qiáng)度的測試標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參照GB/T 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》。剝離強(qiáng)度試驗(yàn)試樣夾持示意圖如圖1所示，當(dāng)復(fù)合膜層間不能完整剝離或復(fù)合層發(fā)生斷裂時(shí)，其剝離強(qiáng)度判為合格，但前提需確保復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
DBL-01電子剝離試驗(yàn)機(jī)-復(fù)合膜剝離強(qiáng)度、亞敏膠標(biāo)簽剝離強(qiáng)度測試
2.熱封強(qiáng)度
熱封強(qiáng)度用于評定薄膜與薄膜或薄膜與其他基材(如鋁箔等)進(jìn)行熱封時(shí)的質(zhì)量。軟包裝一般采用熱壓封合的方法進(jìn)行封裝，包裝的密封性是否完好，很大程度上取決于熱封質(zhì)量。在產(chǎn)品保存和運(yùn)輸過程中，若軟包裝的熱封強(qiáng)度太低，可能會(huì)導(dǎo)致封口開裂，從而發(fā)生泄漏等問題。
熱封強(qiáng)度檢測試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參照QB/T 2358-1998《塑料薄膜包裝袋熱合強(qiáng)度試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于各種塑料薄膜包裝袋熱封強(qiáng)度的測定。 熱封強(qiáng)度測試試樣形狀與尺寸如圖2所示。
HSPT-01熱封試驗(yàn)儀
3.撕裂強(qiáng)度
撕裂強(qiáng)度是指包裝袋及塑料薄膜在受到撕裂力作用時(shí)的抵抗能力。一般做褲型或直角撕裂強(qiáng)度，用來考核塑料薄膜的抗撕裂能力，是指對標(biāo)準(zhǔn)試樣施加拉伸負(fù)荷，使試樣在直角口處撕裂，測定試樣的撕裂力。
直角撕裂強(qiáng)度測試的依據(jù)是QB/T 1130-1991《塑料直角撕裂性能試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于薄膜、薄片及其他類似的塑料材料。直角撕裂強(qiáng)度測試試樣示意圖如圖3所示，如果試樣太薄，可采用多片試樣疊合起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但單片和疊合試樣的試驗(yàn)結(jié)果不可比較。
SLT-01撕裂度儀
另外也有通過埃萊門多法法擺錘撕裂儀進(jìn)行測試儀撕裂強(qiáng)度。測試時(shí)，通常采用擺錘式撕裂試驗(yàn)機(jī)（埃爾門多夫撕裂試驗(yàn)機(jī)），將試樣置于試驗(yàn)機(jī)上，施加一定的撕裂力，記錄試樣撕裂所需的能量或力。撕裂強(qiáng)度測試可以評估材料在受到外力撕扯時(shí)的抗撕裂能力，對于評價(jià)包裝袋及塑料薄膜的耐用性和安全性具有重要意義。
4. 耐沖擊性能
抗沖擊性是指包裝袋及塑料薄膜在受到?jīng)_擊作用時(shí)的抵抗能力，用來評估塑料薄膜在經(jīng)受高速?zèng)_擊時(shí)的韌性或抵抗斷裂的能力。在許多場合中，軟包裝或其他塑料薄膜制品不可避免地會(huì)受到突然沖擊，能夠耐受住這種突然負(fù)荷才能滿足使用要求。因此，塑料薄膜的耐沖擊性能在工程應(yīng)用上是一項(xiàng)很重要的性能指標(biāo)，可以反映不同材料抵抗高速?zèng)_擊的能力。
GB/T 8809-2015《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗(yàn)方法》規(guī)定了各種塑料薄膜的抗擺錘沖擊試驗(yàn)。利用擺錘式薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)(如圖4)進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)半球形沖頭在一定速度下沖擊并穿過薄膜試樣，測量半球形沖頭所消耗的能量，以此來評價(jià)塑料薄膜的抗擺錘沖擊能力。
智能型擺錘沖擊試驗(yàn)儀FIT-03H
部分材料也有采用落球沖擊試驗(yàn)機(jī)，將一定質(zhì)量的鋼球從一定高度自由落下，沖擊試樣表面，記錄試樣受到的沖擊能量和沖擊后的破損情況?？箾_擊性測試可以評估材料在受到外力沖擊時(shí)的抗沖擊能力，對于評價(jià)包裝袋及塑料薄膜的抗破損性能具有重要意義。
5、耐壓性能
通常情況下，軟包裝在倉儲(chǔ)及運(yùn)輸過程中受外界壓力的作用，不可避免地會(huì)發(fā)生堆碼破裂、擠壓損傷等情況，從而影響成品質(zhì)量。GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋 干法復(fù)合、擠出復(fù)合》規(guī)定，當(dāng)內(nèi)容物為粉狀、液體或需要做充氣、抽真空包裝時(shí)，必須測試軟包裝的耐壓性能和跌落性能。軟包裝的耐壓性能是通過模擬包裝倉儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)冗^程的堆碼、擠壓等行為，來檢測試樣的耐壓能力，其目的是檢測軟包裝袋的壓力承受能力。
NYQ-01包裝耐壓試驗(yàn)機(jī)
耐壓試驗(yàn)示意圖如圖5所示，在耐壓試驗(yàn)中，上、下加壓板應(yīng)保持水平，且加壓板無變形，與試驗(yàn)袋的接觸面應(yīng)光滑，上、下加壓板的面積應(yīng)大于試驗(yàn)袋。按規(guī)定加放砝碼，保持1min，當(dāng)砝碼重量加至試驗(yàn)袋破裂時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束，此時(shí)砝碼質(zhì)量加與加壓板質(zhì)量之和就是試驗(yàn)袋的最大耐受力。
6、拉伸性能
拉伸性能是塑料薄膜的重要物理機(jī)械性能指標(biāo)，塑料薄膜的拉伸性能是否合格，很大程度上決定了軟包裝的使用質(zhì)量。拉伸強(qiáng)度是指包裝袋及塑料薄膜在拉伸過程中所能承受的最大力。測試時(shí)，將試樣置于拉伸試驗(yàn)機(jī)上，以恒定速度拉伸至斷裂，記錄最大拉伸力和斷裂時(shí)的伸長率。拉伸強(qiáng)度測試可以評估材料的拉伸承載能力，對于判斷包裝袋及塑料薄膜的耐用性和穩(wěn)定性具有重要意義。
塑料薄膜的拉伸性能可通過拉伸強(qiáng)度(縱/橫向)試驗(yàn)得出，塑料薄膜試樣在拉伸夾具的作用下，向特定方向(縱向或橫向)以一定實(shí)驗(yàn)速度被拉伸，直至試樣斷裂，拉伸強(qiáng)度以實(shí)驗(yàn)過程中塑料薄膜試樣斷裂時(shí)的最大作用力除以塑料薄膜的截面積來表示。
斷裂伸長率則是指在拉伸實(shí)驗(yàn)中，塑料薄膜試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)距之比，該值用來衡量塑料薄膜在未斷裂時(shí)的延伸能力。
拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率應(yīng)按照按GB/T 1040.3-2006《塑料 拉伸性能的測定 第3部分：薄塑和薄片的試驗(yàn)條件》規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，塑料薄膜試樣沿縱、橫方向大約等間隔裁取，取長條型試樣，試樣寬度為15mm，取樣總長度不小于150mm，試驗(yàn)速度為200mm/min，每組試樣不少于5個(gè)，標(biāo)距(即試驗(yàn)機(jī)夾具間距離)為100mm。值得注意的是，若試樣變形率較大，可以考慮減小標(biāo)距，但最小也不得少于50mm;制備試樣時(shí)要求邊緣光滑，無損傷或缺口現(xiàn)象，因?yàn)槲⑿¤Υ靡桩a(chǎn)生應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致試樣內(nèi)部變形集中而使得試驗(yàn)失效。需要強(qiáng)調(diào)的是，若試樣的斷裂部分出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)夾具內(nèi)，則該次試驗(yàn)作廢。
因?yàn)樗芰媳∧な歉叻肿泳酆衔?，具有黏彈性，其?yīng)力松弛過程與變形速率密切相關(guān)。當(dāng)?shù)退倮鞎r(shí)，高分子鏈段有時(shí)間進(jìn)行位移重排，呈現(xiàn)韌性行為;當(dāng)高速拉伸時(shí)，高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)跟不上外部作用力的施加速度，呈現(xiàn)脆性行為。所以，在塑料薄膜的拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，拉力應(yīng)均勻恒定，切忌突然增大或減小。
智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)
7、耐穿刺性能
蒸煮肉制品軟包裝的耐穿刺性能是重要性能指標(biāo)之一，比如禽類肉制品，其中骨頭對外包裝具有較強(qiáng)的穿刺能力，因此要對復(fù)合膜的耐穿刺強(qiáng)度進(jìn)行檢測，以減少內(nèi)外界因素對包裝袋的影響，減小內(nèi)裝物發(fā)生變質(zhì)或泄露的幾率。
8、摩擦系數(shù)
在生產(chǎn)加工、物料填充、包裝袋堆碼過程中，塑料薄膜的摩擦系數(shù)是重要的性能指標(biāo)。摩擦系數(shù)分為靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)，可以用其來評價(jià)軟包裝內(nèi)外層的滑爽性能，應(yīng)通過檢測以確保軟包裝具有良好的開口性能，以及在高速包裝生產(chǎn)線上順利輸送。
靜摩擦系數(shù)是指兩個(gè)接觸表面在相對移動(dòng)開始時(shí)的最大阻力與垂直施加于兩個(gè)接觸表面的法向力之比;動(dòng)摩擦系數(shù)是指兩個(gè)接觸表面以一定速度相對移動(dòng)時(shí)的阻力與垂直施加于兩個(gè)接觸表面的法向力之比。目前，靜(動(dòng))摩擦系數(shù)檢測依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定法》，具體試驗(yàn)是將兩試樣表面平放在一起，在一定的接觸壓力下，使試樣的兩個(gè)表面發(fā)生相對移動(dòng)，測得試樣開始相對移動(dòng)時(shí)的力和勻速移動(dòng)時(shí)的力，通過計(jì)算得出靜(動(dòng))摩擦系數(shù)。
MXD-02摩擦系數(shù)測試儀
三、小結(jié)
因此，在選擇機(jī)械性能檢測方法時(shí)，需要根據(jù)具體的包裝袋及塑料薄膜類型、應(yīng)用場景和使用要求等因素進(jìn)行綜合考慮，選擇最適合的檢測方法。同時(shí)，為了提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，還需要注意以下幾點(diǎn)：
1. 嚴(yán)格按照檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保試驗(yàn)條件和參數(shù)的準(zhǔn)確性；
2. 選擇合適的試樣數(shù)量和試樣尺寸，以確保檢測結(jié)果的代表性；
3. 對檢測設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn)，確保設(shè)備的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；
4. 對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以獲取更加準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)。
總之，包裝袋及塑料薄膜機(jī)械性能檢測是確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)。通過選擇合適的檢測方法和注意事項(xiàng)，可以全面評估包裝袋及塑料薄膜的機(jī)械性能，為產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用提供有力的技術(shù)保障。
本文由山東泉科瑞達(dá)儀器整理，參考順興源包裝公司相關(guān)專業(yè)資料。
附件一：其它塑料包裝其它檢測儀器
密封性測試儀
熱收縮率測試儀
醬料包耐壓試驗(yàn)機(jī)
落鏢沖擊試驗(yàn)儀
附件二：膠粘劑、壓敏標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)輸紙箱包裝檢測儀器
初粘性測試儀
持粘性測試儀
紙箱抗壓試驗(yàn)機(jī)
