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封强度的测定及拉伸强度结果分析
点击次数:310 发布时间:2009/3/23
应某食品包装企业的要求,北京兰德梅克科技开发有限公司对该企业提供的几种复合薄膜(袋)的拉伸强度和热封强度进行了测定,并将结果进行了分析,分析的结果反馈给企业后,企业对塑料复合薄膜选材、制造和使用都减少了盲目性。节约了材料,降低了成本。
一、 塑料复合薄膜强度实验 1 拉伸强度的测试 1.1 参照标准本试验参照GB13022-91国家标准 1.2 实验原理在规定的试验温度、湿度与拉伸速度下,通过对塑料试样的纵轴方向施加拉伸载荷,使试样产生形变直至材料破坏。记录下试样破坏时的负载和对应的标线间距离的变化情况。
1.3 试验设备和拉伸试样 1.3.1 试验设备 LDX-200型拉力试验机(北京兰德梅克科技开发有限公司) 1.3.2 实验试样:规格:宽度=15±1mm 标距=90±1mm 试样由某公司提供 1.4 实验步骤 GB1039-92标准方法的规定调节试验环境处理试样(1)试验环境 温度:(25±2)℃,湿度:相对湿度(65±5)% (2)试样预处理按GB2918中的规定将试样置于小的环境中,使其表面尽可能暴露在环境里。所有试样预处理都在16h以上。 1.5 实验结果 1.5.1 实验原始数据记录每种薄膜进行了七组试样的试验,结果以七组试样结果的平均值表示。 1.5.2
计算公式(1)拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力以σt(Mpa=1N/mm2)表示,按下式计算: σt= F(b×d) 式中F——负荷、断裂负荷、屈服负荷,N b——试样宽度,mm d——试样厚度,mm (2)断裂伸长率εt(%)按下式计算: εt =(L-S)/G0 ×100% 式中G0——试样原始标线间距离,mm S——负载时,上钳口下降的距离,mm L——伸长仪的读数,mm (3)弹性模量以Et(N/mm2)表示: Et= σ/ε 式中σ——应力,N/mm2 ε——应变,mm/mm 1.6 结果与讨论:
1.3 试验设备和拉伸试样 1.3.1 试验设备 LDX-200型拉力试验机(北京兰德梅克科技开发有限公司) 1.3.2 实验试样:规格:宽度=15±1mm 标距=90±1mm 试样由某公司提供 1.4 实验步骤 GB1039-92标准方法的规定调节试验环境处理试样(1)试验环境 温度:(25±2)℃,湿度:相对湿度(65±5)% (2)试样预处理按GB2918中的规定将试样置于小的环境中,使其表面尽可能暴露在环境里。所有试样预处理都在16h以上。 1.5 实验结果 1.5.1 实验原始数据记录每种薄膜进行了七组试样的试验,结果以七组试样结果的平均值表示。 1.5.2
计算公式(1)拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力以σt(Mpa=1N/mm2)表示,按下式计算: σt= F(b×d) 式中F——负荷、断裂负荷、屈服负荷,N b——试样宽度,mm d——试样厚度,mm (2)断裂伸长率εt(%)按下式计算: εt =(L-S)/G0 ×100% 式中G0——试样原始标线间距离,mm S——负载时,上钳口下降的距离,mm L——伸长仪的读数,mm (3)弹性模量以Et(N/mm2)表示: Et= σ/ε 式中σ——应力,N/mm2 ε——应变,mm/mm 1.6 结果与讨论:
1)复合薄膜的强度并不是单膜的拉伸强度的叠加,而是介于值和*小值之间。
2)从BOPP/PETVM/PE(1)和BOPP/PETVM/PE(2)的厚度可以看出,其各自单膜的厚度是一样的,但它们复合后的厚度是不一样的,这显然是涂布量不同的结果。从它们的拉伸强度就可以得知,涂布量大的拉伸强度大,涂布量不但影响了复合薄膜的厚度,而且还影响复合薄膜的拉伸强度。
2)从BOPP/PETVM/PE(1)和BOPP/PETVM/PE(2)的厚度可以看出,其各自单膜的厚度是一样的,但它们复合后的厚度是不一样的,这显然是涂布量不同的结果。从它们的拉伸强度就可以得知,涂布量大的拉伸强度大,涂布量不但影响了复合薄膜的厚度,而且还影响复合薄膜的拉伸强度。
二、 热封强度的测试在实际使用时,包装袋的大部分破损产生在热封处。破损原因在于热封强度不足,材料的热封性不好,热封装置及条件不具备或不适当,热封操作有误等。为此必须了解在使用温度条件下所必需的热封强度,从而确定热封层薄膜的材质和厚度。但实际上往往根据经验来推测,倾向于热封强度保险些,造成质量过剩,因而提高了成本。
2.1 参照标准本试验参照ZBY28004-86标准进行测试 2.2 实验原理通过测定规定宽度的热合试样在断裂时的载荷来反映热合强度。 2.3 试验设备和试样 2.3.1 试验设备LDX-200型拉力试验机(北京兰德梅克科技开发有限公司)FS-305(北京兰德梅克科技开发有限公司) 2.3.2 实验试样:试样由天津某公司提供。 1、取样方向分别在塑料薄膜包装袋侧面、背面、顶部,与热合部位成垂直方向上任取试样,各自作为包装袋侧面、背面和顶部的热合试样。
2、尺寸试样宽度为15±0.1mm,展开长度为100±1mm。 3、试样数量按规定,每个部位截取试样10条(至少从5个塑料薄膜包装袋上)。 4、试样预处理试样在下列环境中作了4h以上的状态调节:温度:23±2℃ 相对湿度:60%RH。试样环境温度和相对湿度与状态调节环境相同。 2.4 实验结果与讨论:实验结果如表(3)。从试样的破坏情况来看,除了PA/PE袋的侧面和BOPP/CPP袋的顶部以外,其它复合袋的各个热封处的破坏都发生在复合薄膜的层间。也就是说,用于热封的复合薄膜的内层薄膜的热封性很好,热封强度大于复合强度,在产品发生挤压破坏时,封口不易破裂。BOPP/CPP袋的顶部热封处则直接从两复合膜间分离,热封强度不好。而PA/PE袋的侧面热封处则在封口的边沿破坏,复合膜断裂,属于质量过剩,提高了成本。建议降低PA/PE袋中PE的厚度,这样既可满足热封要求,降低成本,又不影响PA/PE薄膜的拉伸强度。
2.1 参照标准本试验参照ZBY28004-86标准进行测试 2.2 实验原理通过测定规定宽度的热合试样在断裂时的载荷来反映热合强度。 2.3 试验设备和试样 2.3.1 试验设备LDX-200型拉力试验机(北京兰德梅克科技开发有限公司)FS-305(北京兰德梅克科技开发有限公司) 2.3.2 实验试样:试样由天津某公司提供。 1、取样方向分别在塑料薄膜包装袋侧面、背面、顶部,与热合部位成垂直方向上任取试样,各自作为包装袋侧面、背面和顶部的热合试样。
2、尺寸试样宽度为15±0.1mm,展开长度为100±1mm。 3、试样数量按规定,每个部位截取试样10条(至少从5个塑料薄膜包装袋上)。 4、试样预处理试样在下列环境中作了4h以上的状态调节:温度:23±2℃ 相对湿度:60%RH。试样环境温度和相对湿度与状态调节环境相同。 2.4 实验结果与讨论:实验结果如表(3)。从试样的破坏情况来看,除了PA/PE袋的侧面和BOPP/CPP袋的顶部以外,其它复合袋的各个热封处的破坏都发生在复合薄膜的层间。也就是说,用于热封的复合薄膜的内层薄膜的热封性很好,热封强度大于复合强度,在产品发生挤压破坏时,封口不易破裂。BOPP/CPP袋的顶部热封处则直接从两复合膜间分离,热封强度不好。而PA/PE袋的侧面热封处则在封口的边沿破坏,复合膜断裂,属于质量过剩,提高了成本。建议降低PA/PE袋中PE的厚度,这样既可满足热封要求,降低成本,又不影响PA/PE薄膜的拉伸强度。