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試常用的油浴法、烘箱法、空氣加熱法三種試驗方法,并通過對三種方法的比較分析,為薄膜收縮性能的測試與質(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、熱縮試驗儀、薄膜熱縮性能測試儀
1、意義
隨著產(chǎn)品種類的增多及包裝技術(shù)、工藝的發(fā)展,收縮膜種類越來越多,常見的有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、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程產(chǎn)生的熱縮力、冷縮力,若三項指標(biāo)性能較差或與產(chǎn)品的適用性較差,則會導(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,一定時間后取出試樣,并測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℃,收縮時間為20s,試驗設(shè)備見圖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)定時間后取出并測量試樣的尺寸,計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,試驗的溫度及時間根據(jù)具體試樣而定,后者要求將試樣放置在不銹鋼板上,試驗溫度為120℃,時間為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程中的力值變化情況計算熱縮力與冷縮力。目前,國內(nèi)可參考的測試方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34848-2017《熱收縮薄膜收縮性能試驗方法》將于2018年5月1日正式實施,在此標(biāo)準(zhǔn)實施之前可參考ISO14616-2004《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》進(jìn)行測試,該標(biāo)準(zhǔn)要求試樣在試驗腔內(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)測試樣的收縮情況及力值,直至試驗結(jié)束。根據(jù)整個試驗過程中設(shè)備自動監(jiān)測的試樣尺寸的變化情況計算收縮率,在腔內(nèi)加熱過程中所測得的最大力值為熱縮力,出腔后的冷卻過程中測得的最大力值為冷縮力。試驗設(shè)備見圖3。
3、方法比較
從測試范圍來看,三種試驗方法均可測試薄膜的收縮率,但空氣加熱法還可測試薄膜的熱縮力、冷縮力指標(biāo);從測試過程來看,油浴法、烘箱法均需手動測試收縮后試樣的尺寸,空氣加熱法為設(shè)備自動測量試樣的尺寸及力值的變化情況,并可實時顯示試樣過程中的測量值;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)境的不同會影響試樣的收縮過程,故而三種方法測得的收縮率并不具有可比性。
4、總結(jié)
在測試薄膜收縮性能時,應(yīng)根據(jù)材料的材質(zhì)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、試驗?zāi)康牡纫蛩?,選擇適宜的測試方法,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)行測試,若未明確規(guī)定相應(yīng)的測試方法,則可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇,如需監(jiān)測薄膜的收縮力值或需高效自動化的完成試驗,抑或薄膜實際應(yīng)用過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薄膜熱縮性能測試儀進(jìn)行試驗。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的優(yōu)良企業(yè),現(xiàn)有設(shè)備可滿足薄膜熱縮性能測試的3種試驗方法要求,了解相關(guān)設(shè)備信息,可登陸濟南蘭光公司網(wǎng)站查看或致電咨詢。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!
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