365bet亚洲官方网站薄膜粘连性与摩擦系数的测试

2019-11-24 03:40栏目:包装材料
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自动包装生产过程中发生包装膜拉断、打滑、生产线断流等情况并不罕见,究其原因总体上要从薄膜的粘连性与摩擦系数检测入手,笔者结合实际工作经验就薄膜摩擦系数与粘连性的检测方法进行介绍,以期能够解决众多包装企业生产过程中遇到的此类问题。

包装卷膜的摩擦系数是一项重要的性能,对包装的放卷、开口、切袋等过程均会产生较大的影响。本文以年糕包装卷膜为例,利用济南兰光机电技术有限公司自主研发的MXD-02摩擦系数仪验证其摩擦系数,并介绍了设备的测试原理、设备的参数、设备的适用范围及简要的测试过程,为企业检测包装卷膜的摩擦系数提供一种有效的测试方法。

为便于各企业更好的控制烟用包装膜的质量指标并了解检测方法,Labthink兰光结合相关生产企业的需求,对烟用包装膜各检测指标与检测方法进行介绍,以期能对烟用包装膜及香烟生产企业有所帮助。

出现上述情况首先要从摩擦系数上来查找问题,薄膜摩擦系数检测通常执行的标准有GB10006、ISO8295和ASTMD1894,就检测方法而言相对比较统一。
在此以济南兰光机电技术有限公司的MXD-02摩擦系数仪为例进行介绍,使用一个试验板,将一个试样用双面胶或其他方式固定在试验板上,另一试样裁切合适后固定在专用滑块上,然后将滑块按照具体操作说明放置在试验板上第一个试样的中央,并使两试样的试验方向与滑动方向平行且测力系统恰好不受力。
试验开始后滑块按照标准规定的试验速度在试样上滑过一定距离,读取摩擦系数仪的读数即可。
该款MXD-02仪器兼容多种检测标准,在程序内部已根据GB、ISO、ASTM的标准要求设置好相应的速度、行程、算法等,只需要选择所依据的标准即可,测试过程自动完成,操作过程十分简单。
尽管这几个标准在测试方法上一致,但仍存有差别,进行摩擦系数测试时一定要注意速度,测试行程等等区别。
例如对于试验速度的选择,ASTMD1894中要求是150±30mm/min,但是ISO8295与GB10006中要求是100mm/min,试验速度不同会明显影响试验结果;而对于试验行程ASTMD1894中要求是150mm,但是ISO8295与GB10006中要求是70mm。
所以具体采用那个标准测试一定要根据具体要求测试。

1、意义

1、烟用包装膜水蒸气阻隔性香烟包装要求烟膜需具备高水蒸气阻隔性能,以防止因受潮而产生的霉变问题。目前该项检测指标在卷烟厂或烟包生产企业中所受的重视程度还不够,但在国外对于香烟包装的防潮检测已较为规范。在此以labthink兰光的W3-030为例进行介绍,检测时按照GB1037、ASTME96、ISO2528标准对材料的水蒸气透过率进行检测,要求水蒸气透过量越小越好,但要达到较高的阻水蒸气性能则需要增加成本,行业一般以小于10g/m2.day但根据经验来讲小于5g/m2.day更为理想.

二、薄膜粘连性能的检测

摩擦系数是表征包装材料爽滑性的物理量,分为动摩擦系数、静摩擦系数两类,是包装材料一项重要的检测指标。摩擦系数的大小直接关系到包装过程能否顺利进行。若包装的摩擦系数过小或不均匀,容易导致包装卷膜在抽卷制袋时发生打滑、跑偏,或者叠料不稳,产生错边;若摩擦系数过大,则容易导致包装卷膜抽卷不畅,或者灌装内容物时,包装袋开口性差等问题。故合适的摩擦系数对生产效率的提高具有重要意义。

2、烟用包装膜厚度烟用包装膜厚度是实验室检测薄膜性能的基础指标。厚度不均不但会影响到烟膜各处的拉伸强度、阻隔性等,更会影响烟膜的后续加工。烟膜越厚其上机性能就越好而且挺度高,包出来的烟包外观轮廓视觉美感较好,但成本高。要想寻求控制的平衡点则需要采用高精度的测厚仪,Labthink兰光的CHY-C2即为精度高达0.1um的实验室用测厚仪。进行厚度测试时一定要注意除了测度纵横向厚度外还要对偏差进行控制,一般都控制在3%之内,同时还需要检测薄膜边缘厚度,这一点极为重要。

发生包装膜拉断、打滑、包装生产线断流等情况时,生产人员往往将原因完全归结于摩擦系数的问题而忽略了薄膜粘连性的作用。
薄膜的粘连是指各种塑料树脂材料通过不同工艺加工制备的两层薄膜间存在的粘连力,即塑料薄膜接触层之间的一种粘着现象。
粘连是塑料薄膜材料的一项重要性能。
在实际应用过程中,往往有这样的情况,刚刚成膜的包装材料,在包装生产线使用时阻力太大,这就是粘连的作用了。
彩印企业经常遇到的问题,卷膜熟化温度高时必须倒卷才能送出,就是要消除粘连作用。

年糕是东南亚的传统食物,主要是用黏性大米或米粉、黄米蒸成,是农历年的应时食品,有白、黄两种颜色,象征金银,又与“年高”谐音,寓意着人们的生活越来越好。本文通过模拟卷膜抽卷时包装材料自身发生的摩擦过程,检测年糕包装卷膜内表面对外表面的摩擦系数。

365bet亚洲官方网站薄膜粘连性与摩擦系数的测试方法,烟用包装膜质量控制与检测。3、烟用包装膜抗拉强度与伸长率、弹性模量烟包要求烟用包装膜具有高的拉伸强度,这样就会尽可能地降低薄膜在包装过程中出现的“破包”现象。一般要求纵向大于140N/mm2,横向大于220N/mm2。断裂伸长率检测是用于对薄膜的易切割性的分析。在烟包行业不同于其它行业,不是断裂伸长率越大越好,烟包行业一般要求控制在纵向在200%以下,横向在80%以下,这样上机时较为容易切断,增大生产过程的通畅性。一般行业中主要对此两个指标进行检测,但随着对烟膜挺括性及因高速生产提出的易切割性的更具体的要求,于是当前也有了对弹性模量进行检测的要求,Labthink兰光的XLW型智能电子拉力试验机是专业用于薄膜检测的拉力机,并且兼固弹性模量检测功能。弹性模量不易过小,否则薄膜表现为柔软,刚性差,也带来切割、运行不畅,甚至还会导致散包、薄膜堵塞等现象。一般烟膜要求弹性模量在2000N/mm2以上。但检测弹性模量时一定要注意试验的条件,试验温度的,则数据会产生较大的变化,所以实验时一定要注明试验条件。

塑料薄膜在温度和压力的作用下可能产生粘连,在加工、使用或贮藏过程中也可能产生粘连。
几乎所有粘连都是由下述几种情况引起的。

365bet亚洲官方网站,2、现状

4、烟用包装膜热封强度卷烟业要求烟用包装膜必须具有高的热封强度和较宽的热封范围,从而提高包装速度及操作适应性。当然若烟用包装膜的热封温度高,则会导航烟膜收缩率大而产生的发皱现象。所以,应根据实际情况,选择适宜的热封温度,避免出现热封不牢、飞包、发皱等现象。烟用包装膜的热封采用热压封合的方式,即在定设定的热合温度、热封压力、热封时间三个条件下进行封合。热封强度的检测就是在热封合后,检测分离热封口所需的最小力。行业中使用较多的为HST-H3热封试验仪与XLW型智能电子拉力试验机配合使用。一般烟膜要求热封强度在2.0N/15mm以上。如今随着烟包机生产效率的提升,市场上低温热封膜受到的礼遇越来越高,此种低温热封膜的热封强度一般要求大于1.5N/15mm即可。

1、极度光滑的薄膜表面,紧密接触而且几乎完全隔绝空气,分离时形成的局部真空。

年糕大多采用塑料复合膜包装。目前,国内有关软塑包装摩擦系数的测试方法主要参考GB10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》。

5、烟用包装膜摩擦系数

2、压力、温度引起薄膜接触表面粘融。

3、试样

烟用包装膜的滑爽性能是综合指标中的重要指标,是配合高速包装的而产生的检测需求。在卷烟包装过程及整个生产过程中,摩擦系数的测试有四种情况:①薄膜外面与机械金属面或传送带间的摩擦系数②薄膜内面与内面,③薄膜内面与外表面④薄膜外面与纸盒。其中薄膜外侧与机械金属面的摩擦系数应较低,以利于烟包在生产线上的输送和提高包装生产速度。薄膜内侧与内侧之间的摩擦系数应略高于薄膜外面与金属的摩擦系数,以利于薄膜与烟盒纸的位置的精准固定,提高热封质量和包装效果。薄膜与纸盒间的摩擦系数要低,这样才能顺利地将烟包装装入。一般行业中参照GB10006标准进行试验的制备,试验速度为100mm/min进行测试,Labthink兰光的MXD-02摩擦系数对国标、美国标准、国际标准等多种标准极佳的满足性使其在行业中被企业所采用。因烟包摩擦系数检测的参照物较多所以数据区间较大,摩擦系数一般从0.2-0.6不等。

3、静电吸附。

某品牌年糕包装用塑料复合膜卷膜。

6、烟用包装膜热收缩率检测

以济南兰光机电技术有限公司的XLW型智能电子拉力试验机为例,按照GB/T16276《塑料薄膜粘连性试验方法》规定,用直径为6.35mm的铝棒,以125mm/min的速度沿其轴线的垂直方向匀速运动,使粘连的两层塑料薄膜彼此分开,以分开的单位宽度粘连表面所需要的力表示粘连力,单位以N/mm表示。

4、检测设备

烟用包装膜热收缩率主要用于对烟用包装膜的在不同条件或因素作用下的尺寸热稳定性的评定。对于硬盒烟来讲,因烟盒具有较好的强度支撑效果,可以采用有较高的收缩率的烟膜,这样可以达到平整、美观的视觉效果,所以一般要求烟用包装膜热收缩率要达到8%~12%。但软烟盒则需要防止因收缩率过大而产生的烟盒变形问题,行业中一般将收缩率都控制在3%~7%。对于烟用包装膜热收缩率的检测目前行业中基本上参照GB/T13519或美国ASTMD2732标准来进行检测,在此以Labthink兰光的RSY-R2热缩试验仪为例进行介绍,在试样纵向和横向各画一条对称轴作标记,并标明纵、横向,将试样平放入两框架间,接着,迅速浸入120±2℃的恒温介质中自由收缩,20s后取出,浸入备用的常温浴中,冷却5s后取出试样,水平静置,在30min内测量纵横对称轴尺寸。精确到1mm,并记录测量数据。目前也有企业采用的是120℃,加热1分钟或5分钟等试验条件的,检测条件不同则测试结果会有所差异。

为确保数据的准确,在试验过程中无论是试样制备还是操作流程都一定要严格按照标准要求进行,如果有问题,欢迎致电济南兰光机电技术有限公司。

本文采用Labthink兰光MXD-02摩擦系数仪测试年糕包装卷膜样品的摩擦系数。

7、烟用包装膜耐刮擦性现在卷烟行业对薄膜耐擦伤性的要求越来越严格,烟包耐刮擦性不好会极大的影响美观,耐磨性的检测主要出自两方面考虑:一是高速包装生产过程中薄膜表面与机器的快速接触及摩擦会在产品表面形成划痕,二是在产品运输过程中,薄膜表面与包装箱或其它表面相互磨擦而产生擦花的现象。但目前行业中还没有国家或行业标准可以借鉴。Labthink兰光结合目前行业开展检测的情况进行汇总,基本上都参照GB7706标准中对印刷墨层耐磨性检测的方法,可以用MCJ-01A磨擦试验机进行试验。采用宽度为50mm、80g/m2的清洁胶版纸固定于磨擦试验机荷重块上,将烟膜剪切成一定尺寸安装于磨擦台上,设定磨擦次数,启动试验,试验完毕查看擦伤情况。总之,烟用包装膜检测项目比较多,检测时一定要按照标准执行,没有标准的也要统一试验条件,这样数据才具有可比性。

粘连性能测试考察的是薄膜的原始状态,它与摩擦系数的检测同等重要,在遇到包装膜拉断、打滑、包装生产线断流等问题时,除了摩擦系数的影响,也应该考虑到薄膜的粘连性能,这样才能全面的分析问题原因,找到解决方案。

4.1测试原理

摩擦系数是指两个相互接触的表面间的摩擦力与作用于其中一表面的垂直压力之比,本设备就是根据这一原理设计而来。设备通过已知质量的滑块向两薄膜施加垂直压力,并测试两薄膜从相对静止到相对滑动过程中的摩擦力值,从而得到两接触面间的静摩擦系数、动摩擦系数。

4.2适用范围

本设备专业用于测量塑料薄膜和薄片、铝箔、铝塑复合膜、通信电缆光缆用金属材料复合带、金属制品、橡胶、纸张、纸板、编织袋、纺织品、无纺布、输送带、木材、涂层、刹车片、雨刷、鞋材、轮胎等材料滑动时的静摩擦系数和动摩擦系数,还可以用于化妆品、滴眼液等日化用品的爽滑性测试。

本设备满足多项国家和国际标准,如ISO8295、GB10006、ASTMD1894、TAPPIT816等。

4.3设备参数

l设备负荷范围为0~5N,测试精度为0.5级。

l设备的行程分为70mm、150mm两种可供选择。

l设备标准滑块的质量为200g,并可根据用户或相关标准的需要定制其他质量的滑块。

l设备的试验速度为100mm/min或150mm/min,其他试验速度可根据需要进行调整。

l一次试验便可同时测定试样的动、静摩擦系数。

l设备的试验台面和测试滑块均经过消磁处理和剩磁检测,有效地降低了系统的测试误差。

l专业软件可以自动进行单件、成组试验的结果统计分析和原始数据的再分析、成组曲线叠加比较,多种报告模式直观快速地将测试结果展示给客户。

l支持LystemTM实验室数据共享系统,统一管理试验报告和试验结果。

5、试验过程

从试样卷膜表面裁取8cm×20cm、63mm×100mm的试样片各3片,形成3组测试试样。

取其中一片8cm×20cm试样,热封面朝上,粘贴或固定在水平试验台上。

取其中一片63mm×100mm的试样片,固定在滑块上,非热封面朝外,即热封面与滑块直接接触。

将固定有试样的滑块无冲击的放在被粘贴于水平试验台上的试样表面,放置时应保证测试系统不受力,且试样的牵引方向与滑动方向平行。在整个裁样、装样的过程中不能用手碰触两试样的试验表面,保证试样的试验表面无指纹、灰尘等。

设置试验速度、试验行程等参数信息,点击试验选项,试验开始。

两试样静止15s后,开始相对运动。设备自动记录试验过程中的力值变化,从而计算出试样的静摩擦系数、动摩擦系数。

~,直至3组试样测试完成。

6、试验结果

3组试样的测试结果如表1所示。

表1试验结果数据表

结果值

试样1

试样2

试样3

平均值

静摩擦系数

0.204

0.198

0.201

0.201

动摩擦系数

0.167

0.161

0.165

0.164

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