薄膜收縮性能測試方法介紹與比較

摘要：收縮性能是影響薄膜使用的重要性能之一，本文分別介紹了薄膜收縮性能測試常用的油浴法、烘箱法、空氣加熱法三種試驗方法，并通過對三種方法的比較分析，為薄膜收縮性能的測試與質(zhì)量控制提供參考。

關(guān)鍵詞：收縮率、熱縮力、冷縮力、收縮性能、收縮膜、熱縮試驗儀、薄膜熱縮性能測試儀

1、意義

隨著產(chǎn)品種類的增多及包裝技術(shù)、工藝的發(fā)展，收縮膜種類越來越多，常見的有PE、POF、PVC、BOPP、PETG、PVDC等，在包裝領(lǐng)域的應用廣泛，如以收縮套標、集束包裝、腸衣膜等形式用于包裝食品、藥品、煙草、電子產(chǎn)品、汽車、日化用品等產(chǎn)品，不同產(chǎn)品的形狀及尺寸規(guī)格各異，這就要求收縮膜應具有優(yōu)異的收縮性能，以適應不同的產(chǎn)品包裝要求。

影響薄膜收縮性能的指標包括收縮率以及收縮過程產(chǎn)生的熱縮力、冷縮力，若三項指標性能較差或與產(chǎn)品的適用性較差，則會導致薄膜收縮不緊致，貼體性較差，甚至可能導致產(chǎn)品被擠壓變形。目前，薄膜收縮性能的測試方法主要有油浴法、烘箱法及空氣加熱法。

圖1 常見收縮膜應用舉例

2、方法介紹

油浴法是指將裁剪成規(guī)定尺寸的薄膜試樣放入一定溫度的導熱油（例如硅油）中加熱收縮，一定時間后取出試樣，并測量收縮后試樣的尺寸，收縮前后尺寸變化值與收縮前尺寸的比值即為試樣的收縮率。相關(guān)標準如GB/T 13519-2016《包裝用聚乙烯熱收縮薄膜》，該標準中要求油浴溫度為140℃，收縮時間為20s，試驗設(shè)備見圖2。

圖2 熱縮試驗儀

烘箱法，顧名思義，是指將一定尺寸的試樣放入一定溫度的烘箱中，在達到規(guī)定時間后取出并測量試樣的尺寸，計算尺寸變化值與收縮前尺寸的比值為試樣的收縮率。相關(guān)的標準如GB/T 12027-2004《塑料 薄膜和薄片加熱尺寸變化率試驗方法》、GB/T 10003-2008《普通用途雙向拉伸聚丙烯(PP)薄膜》，前者將試樣放置在高嶺土床上，試驗的溫度及時間根據(jù)具體試樣而定，后者要求將試樣放置在不銹鋼板上，試驗溫度為120℃，時間為120s。

空氣加熱法是利用密閉腔體內(nèi)的熱空氣加熱試樣后，根據(jù)試樣的熱縮時間及尺寸變化情況得到收縮率，根據(jù)試樣在加熱及冷卻過程中的力值變化情況計算熱縮力與冷縮力。目前，國內(nèi)可參考的測試方法標準GB/T 34848-2017《熱收縮薄膜收縮性能試驗方法》將于2018年5月1日正式實施，在此標準實施之前可參考ISO14616-2004《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》進行測試，該標準要求試樣在試驗腔內(nèi)達到設(shè)定溫度后進入腔內(nèi)進行加熱收縮，當所測得收縮力值達到出腔條件后，試樣出腔，設(shè)備繼續(xù)監(jiān)測試樣的收縮情況及力值，直至試驗結(jié)束。根據(jù)整個試驗過程中設(shè)備自動監(jiān)測的試樣尺寸的變化情況計算收縮率，在腔內(nèi)加熱過程中所測得的zui大力值為熱縮力，出腔后的冷卻過程中測得的zui大力值為冷縮力。試驗設(shè)備見圖3。

圖3  FST-02薄膜熱縮性能測試儀

3、方法比較

從測試范圍來看，三種試驗方法均可測試薄膜的收縮率，但空氣加熱法還可測試薄膜的熱縮力、冷縮力指標；從測試過程來看，油浴法、烘箱法均需手動測試收縮后試樣的尺寸，空氣加熱法為設(shè)備自動測量試樣的尺寸及力值的變化情況，并可實時顯示試樣過程中的測量值；另外，油浴法是將試樣置于導熱油中加熱，烘箱法為在高嶺土或不銹鋼板上加熱收縮，空氣加熱法是將試樣直接暴露于空氣中，不與任何物體接觸。這種收縮環(huán)境的不同會影響試樣的收縮過程，故而三種方法測得的收縮率并不具有可比性。

4、總結(jié)

在測試薄膜收縮性能時，應根據(jù)材料的材質(zhì)、產(chǎn)品標準、試驗目的等因素，選擇適宜的測試方法，若產(chǎn)品標準中有明確規(guī)定，則根據(jù)產(chǎn)品標準中的要求進行測試，若未明確規(guī)定相應的測試方法，則可根據(jù)實際情況進行選擇，如需監(jiān)測薄膜的收縮力值或需自動化的完成試驗，抑或薄膜實際應用過程中為高溫蒸汽或熱風道的收縮工藝，則可選擇空氣加熱法設(shè)備FST-02薄膜熱縮性能測試儀進行試驗。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備可滿足薄膜熱縮性能測試的3種試驗方法要求。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術(shù)溝通與合作！