不同直徑?jīng)_頭對薄膜沖擊性能測試結(jié)果的影響

摘要：薄膜的抗沖擊性能是反映其柔韌性的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，是評價(jià)薄膜質(zhì)量優(yōu)劣的重要依據(jù)。本文利用Labthink蘭光FIT-01薄膜沖擊試驗(yàn)儀的不同直徑?jīng)_頭對同一薄膜樣品的抗擺錘沖擊能進(jìn)行檢測，并對試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及試驗(yàn)過程進(jìn)行了描述，試驗(yàn)結(jié)果證明不同直徑的沖頭其測試結(jié)果并不相同。企業(yè)在比較包材的抗沖擊性能時(shí)，應(yīng)使用同一直徑的沖頭，以防止因沖頭直徑的不同，對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

關(guān)鍵詞：抗擺錘沖擊能、薄膜沖擊試驗(yàn)儀、沖頭、直徑、柔韌性、薄膜

1. 意義

薄膜的抗擺錘沖擊能是衡量其抗沖擊性能的物理量，一般來說，抗擺錘沖擊能越高，薄膜的抗沖擊性能越好，柔韌性越好。薄膜在用于包裝產(chǎn)品后，在后期的運(yùn)輸、存儲(chǔ)過程中難免會(huì)受到外力的沖擊、撞擊，若薄膜的抗沖擊性能較差，則易在這種沖擊或撞擊作用下發(fā)生破袋，故良好的抗沖擊性能是薄膜材料*的性能之一。

薄膜的抗擺錘沖擊能一般通過薄膜沖擊試驗(yàn)儀進(jìn)行測試，檢測的是沖頭沖破試樣時(shí)消耗的能量值。一般來說，直徑小的沖頭在沖擊薄膜時(shí)與薄膜的接觸面積較小，而直徑較大的沖頭與薄膜的接觸面積大，理論上而言，這種接觸面積的不同使得沖頭沖破試樣時(shí)消耗的能量是不同的，為了驗(yàn)證這一結(jié)論，本文分別利用不同直徑的沖頭測試薄膜的抗擺錘沖擊能。

2. 試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)樣品為包裝用單層聚乙烯(PE)薄膜材料。

3. 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

目前，國內(nèi)薄膜材料抗擺錘沖擊能量的檢測標(biāo)準(zhǔn)為GB 8809-1988《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗(yàn)方法》。

4. 試驗(yàn)設(shè)備

本文檢測樣品抗擺錘沖擊能的試驗(yàn)設(shè)備為濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的FIT-01薄膜沖擊試驗(yàn)儀。

4.1 試驗(yàn)原理

本試驗(yàn)的基本試驗(yàn)原理為能量守恒，并忽略了試驗(yàn)過程中空氣等阻力消耗的能量。試驗(yàn)時(shí)，將擺錘從某一高度釋放，使沖頭以一定的速度沖破試樣后，并繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一定高度后回落。通過測試沖頭在沖破試樣前后的能量變化，得到試樣的抗擺錘沖擊能。

圖1  FIT-01薄膜沖擊試驗(yàn)儀

4.2 設(shè)備參數(shù)

• 沖擊能量為1 J、2 J、3 J（可擴(kuò)展到5 J），分辨率為0.001 J。
• 沖頭直徑尺寸分為25.4 mm、19 mm、12.7 mm三種，其余非標(biāo)尺寸可定制。
• 設(shè)備上試樣夾口直徑分別為89 mm、60 mm可選。
• 量程可調(diào)，電子式測量輕松準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)各種測試條件下的試驗(yàn)。
• 試樣氣動(dòng)夾緊，擺錘氣動(dòng)釋放以及水平調(diào)整輔助系統(tǒng)有效地避免了人為因素引起的系統(tǒng)誤差。
• 系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，直觀地將測試結(jié)果展示給用戶。
• 支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)結(jié)果。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備專業(yè)適用于塑料薄膜、薄片、復(fù)合膜、金屬箔片等材料抗擺錘沖擊性能的測定，還可用于紙張、紙板的抗擺錘沖擊性能測試，如煙包鍍鋁紙、利樂包裝鋁塑紙復(fù)合材料等。

(2) 該設(shè)備滿足多項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)：GB 8809、ASTM D3420、NF T54-116。

5. 試驗(yàn)過程

(1) 沿樣品卷膜表面的寬度方向隨機(jī)裁取10 cm × 10 cm的試樣片20片, 將試樣放置在溫度23±2 ℃、45% ~ 55%RH環(huán)境下狀態(tài)調(diào)節(jié)至少4 h，并在此環(huán)境下試驗(yàn)。

(2) 利用測厚儀測試試樣的厚度，測試10點(diǎn)，取10點(diǎn)測試結(jié)果的算術(shù)平均值。

(3) 選擇直徑為12.7 mm的沖頭進(jìn)行試驗(yàn)，試樣的夾口直徑均選擇89 mm。

(4) 按照設(shè)備的要求進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)。

(5) 將試樣平展的裝夾到設(shè)備的試樣夾持器中，試樣不應(yīng)有皺折或張力過大的現(xiàn)象。

圖2 試樣裝夾過程

(6) 進(jìn)入試驗(yàn)界面，將擺錘固定好，點(diǎn)擊試驗(yàn)按鈕，擺錘自動(dòng)落下，沖擊試樣，設(shè)備顯示試樣的抗擺錘沖擊能。

(7) 依次對隨機(jī)抽取的10片試樣進(jìn)行抗擺錘沖擊能的測試。

(8) 換成直徑19 mm的沖頭，按照(4) ~ (7)的步驟測試剩余10片試樣的抗擺錘沖擊能。

6. 試驗(yàn)結(jié)果

試樣的厚度為79.6 μm，采用直徑為12.7 mm的沖頭試驗(yàn)時(shí)，10片試樣抗擺錘沖擊能的平均值為0.863 J，采用直徑為19 mm的沖頭試驗(yàn)時(shí)，10片試樣抗擺錘沖擊能的平均值為1.731 J。

7. 結(jié)論

在檢測薄膜的抗擺錘沖擊能時(shí)，使用不同直徑的沖頭其對應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果相差較大，試驗(yàn)結(jié)果間無可比性，因此，企業(yè)在通過檢測薄膜的抗擺錘沖擊能對比分析包裝材料的抗沖擊性能及柔韌性能時(shí)，應(yīng)使用同一直徑的沖頭進(jìn)行試驗(yàn)。FIT-01薄膜沖擊試驗(yàn)儀在測試薄膜的抗擺錘沖擊能方面具有測試精度高、試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、適用范圍廣、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，是一款實(shí)用性*的檢測設(shè)備。濟(jì)南蘭光機(jī)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)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，在為客戶提供先進(jìn)、高精度的檢測設(shè)備的同時(shí)，還可提供、貼心、準(zhǔn)確、及時(shí)的包裝檢測服務(wù)，涉及的檢測設(shè)備與服務(wù)范圍涵蓋了包裝的阻隔性、物理機(jī)械性能、衛(wèi)生性能等性能指標(biāo)，欲了解相關(guān)的設(shè)備與服務(wù)信息，您可登陸濟(jì)南蘭光公司查看具體信息或直接致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光愿借此與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。