熱封強(qiáng)度的測(cè)定及分析

應(yīng)某食品包裝企業(yè)的要求，北京蘭德梅克科技開發(fā)有限公司對(duì)該企業(yè)提供的幾種復(fù)合薄膜（袋）的拉伸強(qiáng)度和熱封強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定，并將結(jié)果進(jìn)行了分析，分析的結(jié)果反饋給企業(yè)后，企業(yè)對(duì)塑料復(fù)合薄膜選材、制造和使用都減少了盲目性。節(jié)約了材料，降低了成本。

一、 塑料復(fù)合薄膜強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) 1 拉伸強(qiáng)度的測(cè)試 1．1 參照標(biāo)準(zhǔn)本試驗(yàn)參照GB13022-91國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1．2 實(shí)驗(yàn)原理在規(guī)定的試驗(yàn)溫度、濕度與拉伸速度下，通過對(duì)塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷，使試樣產(chǎn)生形變直至材料破壞。記錄下試樣破壞時(shí)的zui大負(fù)載和對(duì)應(yīng)的標(biāo)線間距離的變化情況。

　　1．3 試驗(yàn)設(shè)備和拉伸試樣 1．3．1 試驗(yàn)設(shè)備 LDX-200型拉力試驗(yàn)機(jī)（北京蘭德梅克科技開發(fā)有限公司） 1．3．2 實(shí)驗(yàn)試樣：規(guī)格：寬度=15±1mm 標(biāo)距=90±1mm 試樣由某公司提供 1．4 實(shí)驗(yàn)步驟 GB1039-92標(biāo)準(zhǔn)方法的規(guī)定調(diào)節(jié)試驗(yàn)環(huán)境處理試樣（1）試驗(yàn)環(huán)境 溫度：（25±2）℃，濕度：相對(duì)濕度（65±5）% （2）試樣預(yù)處理 按GB2918中的規(guī)定將試樣置于小的環(huán)境中，使其表面盡可能暴露在環(huán)境里。所有試樣預(yù)處理都在16h以上。 1．5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1．5．1 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄每種薄膜進(jìn)行了七組試樣的試驗(yàn)，結(jié)果以七組試樣結(jié)果的平均值表示。 1．5．2
計(jì)算公式（1）拉伸強(qiáng)度、拉伸斷裂應(yīng)力、拉伸屈服應(yīng)力以σt（Mpa=1N/mm2）表示，按下式計(jì)算： σt= F(b×d) 式中F——zui大負(fù)荷、斷裂負(fù)荷、屈服負(fù)荷，N b——試樣寬度，mm d——試樣厚度，mm （2）斷裂伸長(zhǎng)率εt（%）按下式計(jì)算： εt =（L－S）/G0 ×100% 式中G0——試樣原始標(biāo)線間距離，mm S——負(fù)載時(shí)，上鉗口下降的距離，mm L——伸長(zhǎng)儀的讀數(shù)，mm （3）彈性模量以Et(N/mm2)表示： Et= σ/ε 式中σ——應(yīng)力，N/mm2 ε——應(yīng)變，mm/mm 1．6 結(jié)果與討論：

　　1）復(fù)合薄膜的強(qiáng)度并不是單膜的拉伸強(qiáng)度的疊加，而是介于zui大值和zui小值之間。
　　2）從BOPP/PETVM/PE（1）和BOPP/PETVM/PE（2）的厚度可以看出，其各自單膜的厚度是一樣的，但它們復(fù)合后的厚度是不一樣的，這顯然是涂布量不同的結(jié)果。從它們的拉伸強(qiáng)度就可以得知，涂布量大的拉伸強(qiáng)度大，涂布量不但影響了復(fù)合薄膜的厚度，而且還影響復(fù)合薄膜的拉伸強(qiáng)度。

　　二、 熱封強(qiáng)度的測(cè)試在實(shí)際使用時(shí)，包裝袋的大部分破損產(chǎn)生在熱封處。破損原因在于熱封強(qiáng)度不足，材料的熱封性不好，熱封裝置及條件不具備或不適當(dāng)，熱封操作有誤等。為此必須了解在使用溫度條件下所必需的熱封強(qiáng)度，從而確定熱封層薄膜的材質(zhì)和厚度。但實(shí)際上往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來推測(cè)，傾向于熱封強(qiáng)度保險(xiǎn)些，造成質(zhì)量過剩，因而提高了成本。

　　2．1 參照標(biāo)準(zhǔn)本試驗(yàn)參照Z(yǔ)BY28004-86標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試 2．2 實(shí)驗(yàn)原理通過測(cè)定規(guī)定寬度的熱合試樣在斷裂時(shí)的zui大載荷來反映熱合強(qiáng)度。 2．3 試驗(yàn)設(shè)備和試樣 2．3．1 試驗(yàn)設(shè)備LDX-200型拉力試驗(yàn)機(jī)（北京蘭德梅克科技開發(fā)有限公司）FS-305（北京蘭德梅克科技開發(fā)有限公司） 2．3．2 實(shí)驗(yàn)試樣：試樣由天津某公司提供。 1、取樣方向分別在塑料薄膜包裝袋側(cè)面、背面、頂部，與熱合部位成垂直方向上任取試樣，各自作為包裝袋側(cè)面、背面和頂部的熱合試樣。
2、尺寸試樣寬度為15±0.1mm，展開長(zhǎng)度為100±1mm。 3、試樣數(shù)量按規(guī)定，每個(gè)部位截取試樣10條（至少?gòu)?個(gè)塑料薄膜包裝袋上）。 4、試樣預(yù)處理試樣在下列環(huán)境中作了4h以上的狀態(tài)調(diào)節(jié)：溫度：23±2℃ 相對(duì)濕度：60%RH。試樣環(huán)境溫度和相對(duì)濕度與狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境相同。 2．4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表（3）。從試樣的破壞情況來看，除了PA/PE袋的側(cè)面和BOPP/CPP袋的頂部以外，其它復(fù)合袋的各個(gè)熱封處的破壞都發(fā)生在復(fù)合薄膜的層間。也就是說，用于熱封的復(fù)合薄膜的內(nèi)層薄膜的熱封性很好，熱封強(qiáng)度大于復(fù)合強(qiáng)度，在產(chǎn)品發(fā)生擠壓破壞時(shí)，封口不易破裂。BOPP/CPP袋的頂部熱封處則直接從兩復(fù)合膜間分離，熱封強(qiáng)度不好。而PA/PE袋的側(cè)面熱封處則在封口的邊沿破壞，復(fù)合膜斷裂，屬于質(zhì)量過剩，提高了成本。建議降低PA/PE袋中PE的厚度，這樣既可滿足熱封要求，降低成本，又不影響PA/PE薄膜的拉伸強(qiáng)度。

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