簡(jiǎn)述擺錘沖擊儀沖頭直徑不同對(duì)薄膜測(cè)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(píng)價(jià)薄膜質(zhì)量?jī)?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(duì)同一薄膜樣品的抗擺錘沖擊能進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了描述，試驗(yàn)結(jié)果證明不同直徑的沖頭其測(cè)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(duì)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(lái)說(shuō)，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(guò)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(guò)薄膜沖擊試驗(yàn)儀進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)的是沖頭沖破試樣時(shí)消耗的能量值。一般來(lái)說(shuō)，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(cè)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(guó)內(nèi)薄膜材料抗擺錘沖擊能量的檢測(cè)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(cè)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(guò)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(guò)測(cè)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(cè)量輕松準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)各種測(cè)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(guān)地將測(cè)試結(jié)果展示給用戶(hù)。
• 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(zhuān)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準(zhǔn)確測(cè)定，還可用于紙張、紙板的抗擺錘沖擊性能測(cè)試，如煙包鍍鋁紙、利樂(lè)包裝鋁塑紙復(fù)合材料等。

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

5. 試驗(yàn)過(guò)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?tīng)顟B(tài)調(diào)節(jié)至少4 h，并在此環(huán)境下試驗(yàn)。

(2) 利用測(cè)厚儀測(cè)試試樣的厚度，測(cè)試10點(diǎn)，取10點(diǎn)測(cè)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(guò)大的現(xiàn)象。

圖2 　試樣裝夾過(guò)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(duì)隨機(jī)抽取的10片試樣進(jìn)行抗擺錘沖擊能的測(cè)試。

(8) 換成直徑19 mm的沖頭，按照(4) ~ (7)的步驟測(cè)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(cè)薄膜的抗擺錘沖擊能時(shí)，使用不同直徑的沖頭其對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果相差較大，試驗(yàn)結(jié)果間無(wú)可比性，因此，企業(yè)在通過(guò)檢測(cè)薄膜的抗擺錘沖擊能對(duì)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(cè)試薄膜的抗擺錘沖擊能方面具有測(cè)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(cè)設(shè)備。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)與生產(chǎn)的技術(shù)企業(yè)，在為客戶(hù)提供先進(jìn)、高精度的檢測(cè)設(shè)備的同時(shí)，還可提供高效、貼心、準(zhǔn)確、及時(shí)的包裝檢測(cè)服務(wù)，涉及的檢測(cè)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)生性能等全面性能指標(biāo)，欲了解相關(guān)的設(shè)備與服務(wù)信息，您可登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或直接致電咨詢(xún)。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。