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包裝材料塑料薄膜性能的測試方法
點(diǎn)擊次數:1085 更新時(shí)間:2014-05-14

    在塑料包裝材料中,各種塑料薄膜、復合塑料薄膜具有不同的物理、機械、耐熱以及衛生性能。人們根據包裝的不同需要,選擇合適的材料來(lái)使用。如何評價(jià)包裝材料的性能呢?國內外測試方法有很多。我們應優(yōu)先選擇那些科學(xué)、簡(jiǎn)便、測量誤差小的方法。優(yōu)先選擇ISO標準、先進(jìn)組織標準,如ASTM、TAPPI等和我國國家標準、行業(yè)標準,如BBT標準、QBT標準、HBT標準等等。
筆者在從事檢驗工作中,使用過(guò)一些檢測方法,下面向大家簡(jiǎn)單介紹一下。
GB/T 2828.1-2003 《計數抽樣檢驗程序逐批檢驗抽樣計劃》
GBT 2918-1998 塑料試樣狀態(tài)調節和試驗的標準環(huán)境
    規格、外觀(guān)
  塑料薄膜作為包裝材料,它的尺寸規格要滿(mǎn)足內裝物的需要。有些薄膜的外觀(guān)與貨架效果緊密相連,外觀(guān)有問(wèn)題直接影響商品銷(xiāo)售。而厚度又是影響機械性能、阻隔性的因素之一,需要在質(zhì)量和成本上找到*化的指標。因此這些指標就會(huì )在每個(gè)產(chǎn)品標準的要求中作出規定,相應的要求檢測方法一般有:
    1.厚度測定
  GBT66722001《塑料薄膜和薄片厚度測定 機械測量法》該非等效采用ISO45931993《塑料-薄膜和薄片-厚度測定-機械測量法》。適用于薄膜和薄片的厚度的測定,是采用機械法測量即接觸法,測量結果是指材料在兩個(gè)測量平面間測得的結果。測量面對試樣施加的負荷應在0.5N1.0N之間。該方法不適用于壓花材料的測試。
    2.長(cháng)度、寬度
  GBT 66732001《塑料 薄膜與片材長(cháng)度和寬度的測定》非等效采用標準ISO 45921992《塑料-薄膜和薄片-長(cháng)度和寬度的測定》。該標準規定了卷材和片材的長(cháng)度和寬度的基準測量方法。
  塑料材料的尺寸受環(huán)境溫度的影響較大,解卷時(shí)的操作拉力也會(huì )造成材料的尺寸變化。測量器具的精度不同,也會(huì )造成測量結果的差異。因此在測量中必須注意每個(gè)細節,以求測量的結果接近真值。
  標準中規定了卷材在測量前應先將卷材以Z小的拉力打開(kāi),以不超過(guò)5m的長(cháng)度層層相疊不超過(guò)20層作為被測試樣,并在這種狀態(tài)下保持一定的時(shí)間,待尺寸穩定后在進(jìn)行測量。
    3.外觀(guān)
  塑料薄膜的外觀(guān)檢驗一般采取在自然光下目測。外觀(guān)缺陷在GBT 2035 《塑料術(shù)語(yǔ)及其定義》中有所規定。缺陷的大小一般需用通用的量具,如鋼板尺、游標卡尺等等進(jìn)行測量。
物理機械性能
    1.HY-0580塑料力學(xué)性能——拉伸性能
  塑料的拉伸性能試驗包括拉伸強度、拉伸斷裂應力、拉伸屈服應力、斷裂伸長(cháng)率等試驗。
  塑料拉伸性能試驗的方法國家標準有幾個(gè),適用于不同的塑料拉伸性能試驗。
  GBT 10401992 《塑料拉伸性能試驗方法》一般適用于熱塑性、熱固性材料,這些材料包括填充和纖維增強的塑料材料以及塑料制品。適用于厚度大于1mm的材料。
  GBT130221991《塑料 薄膜拉伸性能試驗方法》是等效采用標準ISO11841983《塑料 薄膜拉伸性能的測定》。適用于塑料薄膜和厚度小于1mm的片材,該方法不適用于增強薄膜、微孔片材、微孔膜的拉伸性能測試。
  以上兩個(gè)標準中分別規定了幾種不同形狀的試樣,和拉伸速度,可根據不同產(chǎn)品情況進(jìn)行選擇。如伸長(cháng)率較大的材料,不宜采用太寬的試樣;硬質(zhì)材料和半硬質(zhì)材料可選擇較低的速度進(jìn)行拉伸試驗,軟質(zhì)材料選用較高的速度進(jìn)行拉伸試驗等等。
    2.撕裂性能
  撕裂性能一般用來(lái)考核塑料薄膜和薄片及其它類(lèi)似塑料材料抗撕裂的性能。
  GBT 165781996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能試驗方法 褲形撕裂法》是等效采用標準ISO 638311983《塑料-薄膜和薄片-耐撕裂性能的測定 1部分;褲形撕裂法》適用于厚度在1mm以下軟質(zhì)薄膜或片材。試驗方法是將長(cháng)方形試樣在中間預先切開(kāi)一定長(cháng)度的切口,像一條褲子。故名褲形撕裂法。然后在恒定的撕裂速度下,使裂紋沿切口撕裂下去所需的力。使用儀器同拉伸試驗儀中的非擺錘式的試驗機。
  QBT11301991《塑料直角撕裂性能試驗方法》適用于薄膜、薄片及其它類(lèi)似的塑料材料。試驗方法是將試樣裁成帶有900直角口的試樣,將試樣夾在拉伸試驗機的夾具上,試樣的受力方法與試樣方向垂直。用一定速度進(jìn)行拉伸,試驗結果以撕裂過(guò)程中的Z大力值作為直角撕裂負荷。試樣如果太薄,可采用多片試樣疊合起來(lái)進(jìn)行試驗。但是,單片和疊合試樣的結果不可比較。疊合試樣不適用于泡沫塑料片。
  GBT119991989《塑料薄膜和薄片耐撕裂性試驗方法 埃萊門(mén)多夫法》是等效采用標準ISO 638321983《塑料薄膜和薄片耐撕裂性的測定――第二部分:埃萊門(mén)多夫法》適用于軟塑料薄膜、復合薄膜、薄片,不適用于聚氯乙烯、尼龍等較硬的材料。原理是使具有規定切口的試樣承受規定大小擺錘貯存的能量所產(chǎn)生的撕裂力,以撕裂試樣所消耗的能量計算試樣的耐撕裂性。
    3.摩擦系數
  靜摩擦系數是指兩接觸表面在相對移動(dòng)開(kāi)始時(shí)的Z大阻力與垂直施加于兩個(gè)接觸表面的法向力之比。
  動(dòng)摩擦系數是指兩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。
  試驗是由水平試驗臺、滑塊、測力系統和使水平試驗臺上兩試驗表面相對移動(dòng)的驅動(dòng)機構等組成。
  試驗通過(guò)是將兩試驗表面平放在一起,在一定的接觸壓力下,使兩表面相對移動(dòng),測得試樣開(kāi)始相對移動(dòng)時(shí)的力和勻速移動(dòng)時(shí)的力。通過(guò)計算得出試樣的摩擦系數。
  靜(動(dòng))摩擦系數=目前常用的方法標準為GBT100061988《塑料薄膜和薄片摩擦系數測定法》它非等效采用標準ISO 82951986《塑料-薄膜和薄片-摩擦系數的測定》。
    4.熱合強度
  塑料薄膜作為包裝材料,常常用熱合的方法將被包裝物封裝在內,是否達到良好的密封,熱合的質(zhì)量很重要,目前試驗室常用的儀器設備是熱梯度儀是一臺可設定不同溫度、壓力、時(shí)間的熱合試驗設備,它可用于試驗某種材料在某種條件下封合的Z佳效果,封合質(zhì)量可用QBT 23581998 《塑料薄膜包裝袋熱合強度試驗方法》是常用的方法標準。本標準適用于各種塑料薄膜包裝袋的熱合強度測定。
  試驗是將條形試樣的兩端夾在拉力試驗的兩個(gè)夾具上,進(jìn)行拉伸,破壞試樣封合部位的Z大力值,就是熱合的力值,結果一定以單位長(cháng)度的試樣所用的力值來(lái)表示,即熱合強度。所用的力用Nm來(lái)表示。
    5.剝離力
  復合薄膜是用干復式或共擠式將不同單膜復合在一起,復合的好環(huán)直接影響著(zhù)復合膜的強度,阻隔性及今后的使用壽命。所以在選用包裝材料前測試復合層的剝離力很重要。
  GBT88081988《軟質(zhì)復合塑料材料剝離試驗方法》是將預先剝開(kāi)起頭的被測膜的預分離層的兩端夾在拉力試驗機上,測試剝開(kāi)材料層間時(shí)所需的力。
    6.抗沖擊性能
  GBT88091988《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗方法》適用于各種塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗。試驗是測量半圓形擺錘沖擊在一定速度下沖擊穿過(guò)塑料膜所消耗的能量。
  GBT96391988《塑料薄膜和薄片抗沖擊性能試驗方法 自由落鏢法》適用于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片。試驗是在給定的自由落標沖擊下,測定50%塑料薄膜和薄片試樣破損時(shí)的能量。以沖擊破損質(zhì)量表示。
阻隔性能
  塑料薄膜作為包裝材料,需要有對內裝物起到保護作用,阻隔外界環(huán)境對商品的影響。如防潮、防氧化、防油、防氣味等。
    1.阻隔水蒸氣性能
  防潮性能的測試方法有很多。常用的測試方法有GBT10371988《塑料薄膜和片材透水蒸汽性能試驗方法 杯式法》該方法適用于塑料薄膜、復合塑料薄膜、片材和人造革等材料。被測試樣在規定的溫度、相對溫度條件下,將試樣用混合的石蠟和蜂蠟封在透濕杯上,杯內裝一定量的干燥劑,試樣的兩端保持一定的水蒸氣壓差。稱(chēng)量封好試樣在試驗前和加濕后重量的變化,其增量即水蒸氣透過(guò)量。
  GBT169281997《包裝材料試驗方法 透濕率》該標準等效采用美國聯(lián)邦標準FEDSTD101中第3030,該方法適用于紙塑復合材料等。試驗是將干燥劑封裝在試樣中,將被測面暴露在測試環(huán)境中,經(jīng)一定時(shí)間,稱(chēng)量其試驗前后重量變化的增量。
GBT69822003《軟包裝容器透濕度試驗方法》適用于密封的軟包裝容器,將干燥劑裝入被測容器中,將其密閉,然后置于規定的溫濕度條件下,經(jīng)一定的時(shí)間試樣增重的量,即水蒸氣透過(guò)量。
  以上方法的缺點(diǎn)是試驗時(shí)間長(cháng),受環(huán)境影響較大。特別是近年來(lái),高阻隔的塑料包裝材料越多,有些方法的精度顯然不夠了?,F在本實(shí)驗室引進(jìn)美國M0CON公司和香港拔萃公司的透濕度測定儀。M0CON公司采用美國ASTM F12492001(代替F124990 Standard test method for water vapor transmission rate through plastic film and sheeting using a modulated infrared sensor》的標準。香港拔萃公司的透濕度標準正在研制檢測方法標準,不久將采用于材料透水蒸氣的試驗。
     2.阻氣性能
    目前國內普通應用的透氣性試驗方法為GBT10382000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗方法 壓差法》該標準等效采用ISO 25561974適用于測定塑料薄膜和片材。試驗儀器有低壓和高壓腔組成,將試樣貼在高、低壓腔之間,密閉腔將兩腔用真空泵抽真空,然后向高壓腔充1個(gè)大氣壓(0.1MPa)的試驗氣體。通過(guò)測量低壓室內的壓力增量來(lái)計算氣體透過(guò)量。本實(shí)驗室也引進(jìn)美國M0CON公司的儀器。采用的是美國ASTMDesignation: D3985-81(Reapproved 1988) Stand Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor》的標準

 
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