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    包裝袋及塑料薄膜作為商品應(yīng)用廣泛的包裝材料，其機(jī)械性能對(duì)于確保產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)商品安全以及提升消費(fèi)者體驗(yàn)具有至關(guān)重要的作用，擁有可靠的機(jī)械性能，是包裝袋對(duì)內(nèi)裝物實(shí)施最好保護(hù)的基本指標(biāo)，如果包裝袋的機(jī)械性能不達(dá)標(biāo)，在使用過(guò)程中就很容易發(fā)生破損，進(jìn)而有可能發(fā)生內(nèi)裝物泄露的情況。因此，對(duì)包裝袋及塑料薄膜進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)顯得尤為重要。本文由山東泉科瑞達(dá)儀器設(shè)備有限公司整合介紹包裝袋及塑料薄膜機(jī)械性能檢測(cè)方法的基本原理、常見(jiàn)方法，旨在為讀者提供全面的技術(shù)參考。

一、機(jī)械性能檢測(cè)的重要性

包裝袋及塑料薄膜的機(jī)械性能是指材料在受到外力作用時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特性，主要包括拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、抗沖擊、抗壓、耐穿刺性能等方面。這些性能直接關(guān)系到包裝材料的承載能力、耐用性和穩(wěn)定性，對(duì)于保護(hù)商品、延長(zhǎng)保質(zhì)期、提高運(yùn)輸效率等方面具有關(guān)鍵作用。因此，對(duì)包裝袋及塑料薄膜進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)，可以確保包裝材料的質(zhì)量和安全，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、常見(jiàn)機(jī)械性能檢測(cè)方法

1. 剝離強(qiáng)度

剝離強(qiáng)度又稱為復(fù)合強(qiáng)度或復(fù)合牢度，主要考察復(fù)合膜層與層之間的黏合強(qiáng)度。復(fù)合膜的主要生產(chǎn)方式是干式復(fù)合和無(wú)溶劑復(fù)合，膜間黏合質(zhì)量的好壞直接影響著復(fù)合軟包裝的強(qiáng)度、阻隔性和使用壽命。如果黏合強(qiáng)度過(guò)低，由其生產(chǎn)的軟包裝則極易在使用過(guò)程中出現(xiàn)層間分離現(xiàn)象，從而產(chǎn)生泄露等問(wèn)題。

剝離強(qiáng)度的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參照GB/T 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》。剝離強(qiáng)度試驗(yàn)試樣夾持示意圖如圖1所示，當(dāng)復(fù)合膜層間不能完整剝離或復(fù)合層發(fā)生斷裂時(shí)，其剝離強(qiáng)度判為合格，但前提需確保復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

DBL-01電子剝離試驗(yàn)機(jī)-復(fù)合膜剝離強(qiáng)度、亞敏膠標(biāo)簽剝離強(qiáng)度測(cè)試

2.熱封強(qiáng)度

熱封強(qiáng)度用于評(píng)定薄膜與薄膜或薄膜與其他基材(如鋁箔等)進(jìn)行熱封時(shí)的質(zhì)量。軟包裝一般采用熱壓封合的方法進(jìn)行封裝，包裝的密封性是否完好，很大程度上取決于熱封質(zhì)量。在產(chǎn)品保存和運(yùn)輸過(guò)程中，若軟包裝的熱封強(qiáng)度太低，可能會(huì)導(dǎo)致封口開(kāi)裂，從而發(fā)生泄漏等問(wèn)題。
熱封強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)參照QB/T 2358-1998《塑料薄膜包裝袋熱合強(qiáng)度試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于各種塑料薄膜包裝袋熱封強(qiáng)度的測(cè)定。 熱封強(qiáng)度測(cè)試試樣形狀與尺寸如圖2所示。

HSPT-01熱封試驗(yàn)儀

3.撕裂強(qiáng)度

撕裂強(qiáng)度是指包裝袋及塑料薄膜在受到撕裂力作用時(shí)的抵抗能力。一般做褲型或直角撕裂強(qiáng)度，用來(lái)考核塑料薄膜的抗撕裂能力，是指對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣施加拉伸負(fù)荷，使試樣在直角口處撕裂，測(cè)定試樣的撕裂力。

直角撕裂強(qiáng)度測(cè)試的依據(jù)是QB/T 1130-1991《塑料直角撕裂性能試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于薄膜、薄片及其他類似的塑料材料。直角撕裂強(qiáng)度測(cè)試試樣示意圖如圖3所示，如果試樣太薄，可采用多片試樣疊合起來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但單片和疊合試樣的試驗(yàn)結(jié)果不可比較。

SLT-01撕裂度儀

另外也有通過(guò)埃萊門多法法擺錘撕裂儀進(jìn)行測(cè)試儀撕裂強(qiáng)度。測(cè)試時(shí)，通常采用擺錘式撕裂試驗(yàn)機(jī)（埃爾門多夫撕裂試驗(yàn)機(jī)），將試樣置于試驗(yàn)機(jī)上，施加一定的撕裂力，記錄試樣撕裂所需的能量或力。撕裂強(qiáng)度測(cè)試可以評(píng)估材料在受到外力撕扯時(shí)的抗撕裂能力，對(duì)于評(píng)價(jià)包裝袋及塑料薄膜的耐用性和安全性具有重要意義。

4. 耐沖擊性能

抗沖擊性是指包裝袋及塑料薄膜在受到?jīng)_擊作用時(shí)的抵抗能力，用來(lái)評(píng)估塑料薄膜在經(jīng)受高速?zèng)_擊時(shí)的韌性或抵抗斷裂的能力。在許多場(chǎng)合中，軟包裝或其他塑料薄膜制品不可避免地會(huì)受到突然沖擊，能夠耐受住這種突然負(fù)荷才能滿足使用要求。因此，塑料薄膜的耐沖擊性能在工程應(yīng)用上是一項(xiàng)很重要的性能指標(biāo)，可以反映不同材料抵抗高速?zèng)_擊的能力。

GB/T 8809-2015《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗(yàn)方法》規(guī)定了各種塑料薄膜的抗擺錘沖擊試驗(yàn)。利用擺錘式薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)(如圖4)進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)半球形沖頭在一定速度下沖擊并穿過(guò)薄膜試樣，測(cè)量半球形沖頭所消耗的能量，以此來(lái)評(píng)價(jià)塑料薄膜的抗擺錘沖擊能力。

智能型擺錘沖擊試驗(yàn)儀FIT-03H

部分材料也有采用落球沖擊試驗(yàn)機(jī)，將一定質(zhì)量的鋼球從一定高度自由落下，沖擊試樣表面，記錄試樣受到的沖擊能量和沖擊后的破損情況。抗沖擊性測(cè)試可以評(píng)估材料在受到外力沖擊時(shí)的抗沖擊能力，對(duì)于評(píng)價(jià)包裝袋及塑料薄膜的抗破損性能具有重要意義。

5、耐壓性能

通常情況下，軟包裝在倉(cāng)儲(chǔ)及運(yùn)輸過(guò)程中受外界壓力的作用，不可避免地會(huì)發(fā)生堆碼破裂、擠壓損傷等情況，從而影響成品質(zhì)量。GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋 干法復(fù)合、擠出復(fù)合》規(guī)定，當(dāng)內(nèi)容物為粉狀、液體或需要做充氣、抽真空包裝時(shí)，必須測(cè)試軟包裝的耐壓性能和跌落性能。軟包裝的耐壓性能是通過(guò)模擬包裝倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程的堆碼、擠壓等行為，來(lái)檢測(cè)試樣的耐壓能力，其目的是檢測(cè)軟包裝袋的壓力承受能力。

NYQ-01包裝耐壓試驗(yàn)機(jī)

耐壓試驗(yàn)示意圖如圖5所示，在耐壓試驗(yàn)中，上、下加壓板應(yīng)保持水平，且加壓板無(wú)變形，與試驗(yàn)袋的接觸面應(yīng)光滑，上、下加壓板的面積應(yīng)大于試驗(yàn)袋。按規(guī)定加放砝碼，保持1min，當(dāng)砝碼重量加至試驗(yàn)袋破裂時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束，此時(shí)砝碼質(zhì)量加與加壓板質(zhì)量之和就是試驗(yàn)袋的最大耐受力。

6、拉伸性能

拉伸性能是塑料薄膜的重要物理機(jī)械性能指標(biāo)，塑料薄膜的拉伸性能是否合格，很大程度上決定了軟包裝的使用質(zhì)量。拉伸強(qiáng)度是指包裝袋及塑料薄膜在拉伸過(guò)程中所能承受的最大力。測(cè)試時(shí)，將試樣置于拉伸試驗(yàn)機(jī)上，以恒定速度拉伸至斷裂，記錄最大拉伸力和斷裂時(shí)的伸長(zhǎng)率。拉伸強(qiáng)度測(cè)試可以評(píng)估材料的拉伸承載能力，對(duì)于判斷包裝袋及塑料薄膜的耐用性和穩(wěn)定性具有重要意義。

塑料薄膜的拉伸性能可通過(guò)拉伸強(qiáng)度(縱/橫向)試驗(yàn)得出，塑料薄膜試樣在拉伸夾具的作用下，向特定方向(縱向或橫向)以一定實(shí)驗(yàn)速度被拉伸，直至試樣斷裂，拉伸強(qiáng)度以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中塑料薄膜試樣斷裂時(shí)的最大作用力除以塑料薄膜的截面積來(lái)表示。
斷裂伸長(zhǎng)率則是指在拉伸實(shí)驗(yàn)中，塑料薄膜試樣斷裂時(shí)標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)距之比，該值用來(lái)衡量塑料薄膜在未斷裂時(shí)的延伸能力。

拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率應(yīng)按照按GB/T 1040.3-2006《塑料 拉伸性能的測(cè)定 第3部分：薄塑和薄片的試驗(yàn)條件》規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，塑料薄膜試樣沿縱、橫方向大約等間隔裁取，取長(zhǎng)條型試樣，試樣寬度為15mm，取樣總長(zhǎng)度不小于150mm，試驗(yàn)速度為200mm/min，每組試樣不少于5個(gè)，標(biāo)距(即試驗(yàn)機(jī)夾具間距離)為100mm。值得注意的是，若試樣變形率較大，可以考慮減小標(biāo)距，但最小也不得少于50mm;制備試樣時(shí)要求邊緣光滑，無(wú)損傷或缺口現(xiàn)象，因?yàn)槲⑿¤Υ靡桩a(chǎn)生應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致試樣內(nèi)部變形集中而使得試驗(yàn)失效。需要強(qiáng)調(diào)的是，若試樣的斷裂部分出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)夾具內(nèi)，則該次試驗(yàn)作廢。

因?yàn)樗芰媳∧な歉叻肿泳酆衔铮哂叙椥?，其?yīng)力松弛過(guò)程與變形速率密切相關(guān)。當(dāng)?shù)退倮鞎r(shí)，高分子鏈段有時(shí)間進(jìn)行位移重排，呈現(xiàn)韌性行為;當(dāng)高速拉伸時(shí)，高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)跟不上外部作用力的施加速度，呈現(xiàn)脆性行為。所以，在塑料薄膜的拉伸強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，拉力應(yīng)均勻恒定，切忌突然增大或減小。

智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)

7、耐穿刺性能

蒸煮肉制品軟包裝的耐穿刺性能是重要性能指標(biāo)之一，比如禽類肉制品，其中骨頭對(duì)外包裝具有較強(qiáng)的穿刺能力，因此要對(duì)復(fù)合膜的耐穿刺強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，以減少內(nèi)外界因素對(duì)包裝袋的影響，減小內(nèi)裝物發(fā)生變質(zhì)或泄露的幾率。

8、摩擦系數(shù)

在生產(chǎn)加工、物料填充、包裝袋堆碼過(guò)程中，塑料薄膜的摩擦系數(shù)是重要的性能指標(biāo)。摩擦系數(shù)分為靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)，可以用其來(lái)評(píng)價(jià)軟包裝內(nèi)外層的滑爽性能，應(yīng)通過(guò)檢測(cè)以確保軟包裝具有良好的開(kāi)口性能，以及在高速包裝生產(chǎn)線上順利輸送。
靜摩擦系數(shù)是指兩個(gè)接觸表面在相對(duì)移動(dòng)開(kāi)始時(shí)的最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(shù)是指兩個(gè)接觸表面以一定速度相對(duì)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。目前，靜(動(dòng))摩擦系數(shù)檢測(cè)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測(cè)定法》，具體試驗(yàn)是將兩試樣表面平放在一起，在一定的接觸壓力下，使試樣的兩個(gè)表面發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，測(cè)得試樣開(kāi)始相對(duì)移動(dòng)時(shí)的力和勻速移動(dòng)時(shí)的力，通過(guò)計(jì)算得出靜(動(dòng))摩擦系數(shù)。

COFT-02摩擦系數(shù)測(cè)試儀

三、小結(jié)

因此，在選擇機(jī)械性能檢測(cè)方法時(shí)，需要根據(jù)具體的包裝袋及塑料薄膜類型、應(yīng)用場(chǎng)景和使用要求等因素進(jìn)行綜合考慮，選擇最適合的檢測(cè)方法。同時(shí)，為了提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，還需要注意以下幾點(diǎn)：
1. 嚴(yán)格按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，確保試驗(yàn)條件和參數(shù)的準(zhǔn)確性；
2. 選擇合適的試樣數(shù)量和試樣尺寸，以確保檢測(cè)結(jié)果的代表性；
3. 對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和校準(zhǔn)，確保設(shè)備的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；
4. 對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以獲取更加準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)。

總之，包裝袋及塑料薄膜機(jī)械性能檢測(cè)是確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)選擇合適的檢測(cè)方法和注意事項(xiàng)，可以全面評(píng)估包裝袋及塑料薄膜的機(jī)械性能，為產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用提供有力的技術(shù)保障。

本文由山東泉科瑞達(dá)儀器整理，參考順興源包裝公司相關(guān)專業(yè)資料。

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