三種薄膜熱收縮性能測(cè)試方法的比較分析

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(cè)試常用的油浴法、烘箱法、空氣加熱法三種試驗(yàn)方法，并通過(guò)對(duì)三種方法的比較分析，為薄膜收縮性能的測(cè)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(yàn)儀、薄膜熱縮性能測(cè)試儀

1、意義

隨著產(chǎn)品種類(lèi)的增多及包裝技術(shù)、工藝的發(fā)展，收縮膜種類(lèi)越來(lái)越多，常見(jiàn)的有PE、POF、PVC、BOPP、PETG、PVDC等，在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，如以收縮套標(biāo)、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(chē)、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(yīng)具有優(yōu)異的收縮性能，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品包裝要求。

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

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(dǎo)熱油（例如硅油）中加熱收縮，一定時(shí)間后取出試樣，并測(cè)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(biāo)準(zhǔn)如GB/T 13519-2016《包裝用聚乙烯熱收縮薄膜》，該標(biāo)準(zhǔn)中要求油浴溫度為140℃，收縮時(shí)間為20s，試驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)圖2。

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(dá)到規(guī)定時(shí)間后取出并測(cè)量試樣的尺寸，計(jì)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(biāo)準(zhǔn)如GB/T 12027-2004《塑料 薄膜和薄片加熱尺寸變化率試驗(yàn)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(yàn)的溫度及時(shí)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(yàn)溫度為120℃，時(shí)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(shí)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(guò)程中的力值變化情況計(jì)算熱縮力與冷縮力。目前，國(guó)內(nèi)可參考的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34848-2017《熱收縮薄膜收縮性能試驗(yàn)方法》將于2018年5月1日正式實(shí)施，在此標(biāo)準(zhǔn)實(shí)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(cè)試》進(jìn)行測(cè)試，該標(biāo)準(zhǔn)要求試樣在試驗(yàn)腔內(nèi)達(dá)到設(shè)定溫度后進(jìn)入腔內(nèi)進(jìn)行加熱收縮，當(dāng)所測(cè)得收縮力值達(dá)到出腔條件后，試樣出腔，設(shè)備繼續(xù)監(jiān)測(cè)試樣的收縮情況及力值，直至試驗(yàn)結(jié)束。根據(jù)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)的試樣尺寸的變化情況計(jì)算收縮率，在腔內(nèi)加熱過(guò)程中所測(cè)得的最大力值為熱縮力，出腔后的冷卻過(guò)程中測(cè)得的最大力值為冷縮力。試驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)圖3。

3、方法比較

從測(cè)試范圍來(lái)看，三種試驗(yàn)方法均可測(cè)試薄膜的收縮率，但空氣加熱法還可測(cè)試薄膜的熱縮力、冷縮力指標(biāo)；從測(cè)試過(guò)程來(lái)看，油浴法、烘箱法均需手動(dòng)測(cè)試收縮后試樣的尺寸，空氣加熱法為設(shè)備自動(dòng)測(cè)量試樣的尺寸及力值的變化情況，并可實(shí)時(shí)顯示試樣過(guò)程中的測(cè)量值；另外，油浴法是將試樣置于導(dǎo)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(huì)影響試樣的收縮過(guò)程，故而三種方法測(cè)得的收縮率并不具有可比性。

4、總結(jié)

在測(cè)試薄膜收縮性能時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料的材質(zhì)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)?zāi)康牡纫蛩兀x擇適宜的測(cè)試方法，若產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定，則根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的要求進(jìn)行測(cè)試，若未明確規(guī)定相應(yīng)的測(cè)試方法，則可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，如需監(jiān)測(cè)薄膜的收縮力值或需高效自動(dòng)化的完成試驗(yàn)，抑或薄膜實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中為高溫蒸汽或熱風(fēng)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(cè)試儀進(jìn)行試驗(yàn)。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備可滿(mǎn)足薄膜熱縮性能測(cè)試的3種試驗(yàn)方法要求，了解相關(guān)設(shè)備信息，可登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看或致電咨詢(xún)。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(jìn)技術(shù)溝通與合作！