薄膜哪些物理性能必須關(guān)注
薄膜的物理性能是薄膜的重要技術(shù)指標(biāo),薄膜通將從薄膜的縱橫向拉伸性能、沖擊強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度、縱橫向撕裂強(qiáng)度、跌落性能、摩擦系數(shù)等方面介紹物理性能測試的方法
薄膜哪些物理性能必須關(guān)注
薄膜的物理性能是薄膜的重要技術(shù)指標(biāo),在不同的應(yīng)用中發(fā)揮不同的作用,也是衡量樹脂是否滿足加工及應(yīng)用的重要依據(jù)之一。薄膜通將從薄膜的縱橫向拉伸性能、沖擊強(qiáng)度、抗穿刺強(qiáng)度、縱橫向撕裂強(qiáng)度、跌落性能、摩擦系數(shù)等方面介紹物理性能測試的方法和不同應(yīng)用中的關(guān)鍵指標(biāo)。
拉伸性能(縱橫向)性能
主要測試薄膜的抗拉伸形變的能力,分為橫向和縱向兩個方向。
測試方法: ISO 527-3, GB/T 1040.3 ,ASTM D882等。
測試過程:將薄膜裁剪成長條形規(guī)格,上下端分別固定在測試儀器的夾子上。一端不動,另一端勻速移動拉伸薄膜直至完全斷裂。
測試可以得到以下數(shù)據(jù)(縱橫向):
• 正割模量 (1%或2%,Mpa,N);
反映薄膜的拉伸挺度,數(shù)值越高,薄膜的抗拉伸形變能力越強(qiáng)。挺度在很多應(yīng)用中都扮演著非常重要的角色,它會影響薄膜的手感以及薄膜的后續(xù)加工例如:印刷,復(fù)合,制袋等。挺度跟薄膜的密度直接相關(guān),密度越高,挺度越大;同時跟薄膜的厚度有很大關(guān)系。在考慮薄膜薄型化的同時,一定要兼顧到挺度與其他性能的平衡。
• 斷裂拉伸強(qiáng)度
(MPa,N);
薄膜在被拉伸斷裂時所需要的力(N)。可以除以其橫截面積(厚度*樣條寬度)得到兆帕(MPa)。在很多應(yīng)用中對斷裂拉伸強(qiáng)度有硬性指標(biāo)。
• 斷裂伸長率(%);
薄膜在發(fā)生拉伸斷裂時的伸長率。它反映了薄膜的可被拉伸的倍率,在某些應(yīng)用中例如拉伸纏繞膜,牧草膜等有著重要的意義。
• 屈服強(qiáng)度;
落鏢沖擊強(qiáng)度性能
主要測試薄膜的抗沖擊性能。
測試方法:GB/T 9639.1, ISO7765-1和ASTM D1709等。其中又有A法和B法,主要差別是鏢頭直徑和高度不同。B法的鏢頭直徑更大且測試高度更高。
測試過程:載有砝碼的鏢頭以從一定的高度落向薄膜,如無破裂,則加重砝碼;如破裂則減輕砝碼。直到有10次通過,10次破裂,然后通過計(jì)算得到。測試的數(shù)據(jù)以克表示,也可以除以厚度得到克/微米。
落鏢沖擊強(qiáng)度在很多應(yīng)用中都非常重要,比如包樹脂原料的重型包裝袋,包大米或食品的包裝袋,直立袋,液包袋等等。
抗穿刺強(qiáng)度性能
主要測試薄膜的抗穿刺性能。
測試方法:GB/T 10004, ASTM D5748等
測試過程:將薄膜固定在夾環(huán)上,用帶有圓頭或者尖頭的鋼針勻速緩慢刺向薄膜,直至刺破。
測試可以得到以下數(shù)據(jù):
• 抗穿刺力:牛頓或牛頓/微米(N 或 N/µm);
• 抗穿刺能量:焦耳或焦耳/微米(J 或 J/µm);
抗穿刺性能對于一些食品包裝尤其是冷凍食品非常重要,比如:禽類,海鮮類 ,貝殼類或任何帶有不規(guī)整棱角的食品。
撕裂強(qiáng)度性能
主要測試薄膜的耐撕裂性能,分為橫向和縱向兩個方向。
測試方法:GB/T16578.1,ISO 6383-1,GB/T 11999,ASTM D1922,ASTM D1938等;
測試過程:埃兒門多夫落錘式撕裂,速度較快;褲型拉伸撕裂,速度較慢。
跌落性能
主要測試薄膜包裝的抗跌性能。
測試方法:各廠家根據(jù)包裝的不同有自己的標(biāo)準(zhǔn),比如1.5米跌落10次或20次,又比如2米在不同方向進(jìn)行摔包等等。包裝物可以是固體或者液體。
跌落試驗(yàn)考察薄膜的綜合性能,如:熱封,抗沖擊強(qiáng)度,抗穿刺強(qiáng)度,撕裂強(qiáng)度等等。破包總是發(fā)生在薄膜包裝的最薄弱地方,通常是封口。由于PE具有較好的延展性,在跌落時分子鏈滑移伸長可以吸收很多能量,尤其使用茂金屬PE或者塑性體可以很好加強(qiáng)抗跌落性能。一旦復(fù)合,剛性結(jié)構(gòu)使得薄膜不能延展從而能量不能通過薄膜的形變釋放,因此更容易破包。在復(fù)合基材中,尼龍的抗跌落性能最好,同時聚乙烯層的配方設(shè)計(jì)也起到很關(guān)鍵的作用。
主要應(yīng)用:重型包裝,液體包裝,冷凍食品包裝,復(fù)合包裝如米袋等。
摩擦系數(shù)
摩擦系數(shù)是指兩表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。依運(yùn)動的性質(zhì),可分為動摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)。
測試方法:GB 10006,ISO 8295,ASTM D1894等;
應(yīng)用:薄膜的摩擦系數(shù)對后續(xù)包裝的走機(jī)性尤其中重要,太大會造成跑機(jī)不順暢,起皺,卡膜等現(xiàn)象。而太小又會造成跑偏,打滑等問題。在某些應(yīng)用中又希望較大的摩擦系數(shù)來防滑。因此需要很好地控制。
調(diào)節(jié):可以通過爽滑劑來調(diào)節(jié)薄膜的摩擦系數(shù)(薄膜通在之前有專門介紹過爽滑劑和開口劑)。