摘要：含K涂層復(fù)合膜材料的耐揉搓性能是影響包裝整體阻隔性的重要因素,，直接關(guān)系到材料保質(zhì)效果的優(yōu)劣。本文以測(cè)試某企業(yè)生產(chǎn)的含K涂層復(fù)合膜材料耐揉搓性能的過(guò)程為例,，介紹了軟塑復(fù)合膜材料耐揉搓性能的測(cè)試方法,，并通過(guò)對(duì)設(shè)備FDT-02揉搓試驗(yàn)儀,、OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)參數(shù)、適用范圍及試驗(yàn)原理,、試驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容的介紹,，為企業(yè)監(jiān)測(cè)包裝材料的耐揉搓性能提供參考。
關(guān)鍵詞：耐揉搓性能,、整體阻隔性,、氧氣透過(guò)率、揉搓試驗(yàn)儀,、氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng),、K涂層復(fù)合膜材料
1、意義
PVDC(聚偏二氯乙烯)是一種高阻隔性的薄膜材料,，K涂層材料即PVDC涂層材料,，是通過(guò)在薄膜表面涂布PVDC層以提高材料的阻隔性能，目前已用于包裝蛋糕,、月餅,、堅(jiān)果、糖果等產(chǎn)品,。對(duì)于含K涂層的復(fù)合膜材料來(lái)說(shuō)，K涂層的厚度,、致密程度,、與基材的貼合性、是否易發(fā)生脫落等因素均會(huì)直接影響材料對(duì)氧氣,、氮?dú)?、水蒸氣等氣體的阻隔性能，而當(dāng)K涂層復(fù)合膜材料用于包裝產(chǎn)品后,，在產(chǎn)品的運(yùn)輸及存儲(chǔ)過(guò)程中,，難免會(huì)受到外力的揉搓與擠壓，若K涂層的耐揉搓性差,，則涂層表面易產(chǎn)生裂紋,，甚至與基材發(fā)生分離，進(jìn)而影響整個(gè)材料的阻隔性能,。因此,，通過(guò)對(duì)材料耐揉搓性能的監(jiān)控，可有助于不斷完善K涂層的涂布工藝,，從而提高材料的包裝適用性,。
2、試驗(yàn)樣品
本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)樣品為某企業(yè)生產(chǎn)的含K涂層的復(fù)合膜材料KPET/PE,。
3,、試驗(yàn)依據(jù)
目前,，國(guó)內(nèi)尚未發(fā)布與揉搓性試驗(yàn)相關(guān)的方法標(biāo)準(zhǔn)，本次對(duì)樣品所進(jìn)行的揉搓試驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM F392,，對(duì)揉搓前,、后樣品阻氧性能測(cè)試所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗(yàn) 庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》。
4,、試驗(yàn)設(shè)備
本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備分別為FDT-02揉搓試驗(yàn)儀,、OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)，這兩臺(tái)設(shè)備均由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn),。
圖1 FDT-02揉搓試驗(yàn)儀
圖2 OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)
4.1 試驗(yàn)原理
本文主要通過(guò)揉搓前,、后樣品氧氣透過(guò)率的變化來(lái)驗(yàn)證其耐揉搓性能。氧氣透過(guò)率試驗(yàn)采用等壓法原理,，即試樣將設(shè)備的測(cè)試腔分為上,、下兩腔，上腔內(nèi)充入一定壓力的高純氧氣,，下腔內(nèi)為與上腔壓力相等的高純氮?dú)?，氧氣在濃度差的作用下，由設(shè)備的上腔滲透過(guò)試樣進(jìn)入下腔,，并被下腔的氮?dú)鈹y帶至傳感器進(jìn)行定量分析,，從而得到試樣的氧氣透過(guò)率。揉搓試驗(yàn)則模仿試樣在使用過(guò)程中可能受到的揉搓力,，沿水平,、豎直兩個(gè)方向隨試樣進(jìn)行揉搓。
4.2設(shè)備參數(shù)
(1) FDT-02揉搓試驗(yàn)儀
揉搓頻率45次/分鐘,；拉壓力為300 N,；旋轉(zhuǎn)扭矩為2 Nm；揉搓角度440°或400°,；水平行程為155 mm或80 mm,；五種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑膫€(gè)試樣工位輕松實(shí)現(xiàn)不同條件下的組合試驗(yàn),；長(zhǎng),、短行程間的快速切換，大大提高了測(cè)試效率,；系統(tǒng)由微電腦控制,，搭配液晶顯示屏，菜單式界面和PVC操作面板,，方便用戶快速便捷地進(jìn)行試驗(yàn)操作,。
(2) OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)
薄膜測(cè)試范圍為0.01 ~ 6500 cm3/(m2·d)，分辨率0.001 cm3/(m2·d),；容器測(cè)試范圍為0.0001 ~ 60 cm3/(pkg·d),，分辨率為0.00001 cm3/(pkg·d),；可同時(shí)測(cè)試3個(gè)試樣；試驗(yàn)溫度范圍15℃ ~ 55℃,，精度 ±0.1℃,；試驗(yàn)濕度范圍0%RH、35%RH ~ 90%RH,，精度±1%RH,；zui多可支持10臺(tái)儀器并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗(yàn)的系統(tǒng),；可與水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)搭配,，組成混合測(cè)試系統(tǒng)，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制,，實(shí)現(xiàn)氧氣,、水蒸氣透過(guò)率同時(shí)測(cè)試的、便捷的試驗(yàn)方式,；支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。
4.3 適用范圍
(1) FDT-02揉搓試驗(yàn)儀
本設(shè)備適用于柔性薄膜,、復(fù)合膜,、涂層膜、紙張的測(cè)試,。其中包括食品藥品包裝用各種鋁塑復(fù)合膜,、塑料復(fù)合膜、鍍鋁膜,、尼龍膜、涂層膜,、紙張等,。滿足標(biāo)準(zhǔn)ASTM F392。
(2) OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)
本設(shè)備適用于塑料薄膜,、容器,、片材、紙張,、紙板及其復(fù)合材料等包裝的氧氣透過(guò)率測(cè)試,。薄膜類材料包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜,、共擠膜,、鍍鋁膜、鋁箔,、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料,，片材類包括各種工程塑料,、橡膠、建材等片狀材料,，容器類包括用于塑料,、橡膠、紙,、紙塑復(fù)合,、玻璃、金屬等材料做成的瓶,、袋,、罐、盒,、桶等,。此外，本設(shè)備特殊配置夾具還可以應(yīng)用于醫(yī)藥包裝,、汽車油箱,、電池塑料外殼、塑料管材,、太陽(yáng)能背板等特殊包裝氧氣透過(guò)率測(cè)試,。可滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn),，如GB/T 19789,、GB/T 31354、ISO 15105-2,、ASTM D3985,、ASTM F2622、ASTM F1307,、ASTM F1927,、JIS K7126-2、YBB 00082003,。
5,、試驗(yàn)過(guò)程
5.1 揉搓前氧氣透過(guò)性能測(cè)試
(1) 從樣品上裁取直徑為108 × 108 mm的試樣3個(gè)。
(2) 在測(cè)試腔表面的凸邊邊緣涂抹一層真空油脂,，將3個(gè)試樣分別裝夾于OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)的3個(gè)測(cè)試腔表面,，避免試樣皺折，并與真空油脂良好接觸,，夾緊試樣,。
圖3 試樣裝夾圖
(3) 添加蒸餾水，打開系統(tǒng)氣源,，并按要求調(diào)節(jié)氣源壓力,，使上,、下腔內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值。
(4) 設(shè)置試驗(yàn)溫度,、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、試樣面積、厚度等參數(shù),，啟動(dòng)試驗(yàn),。
(5) 點(diǎn)擊開始試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始,。儀器自動(dòng)記錄試驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù),，并計(jì)算出zui終的試驗(yàn)結(jié)果。
5.2 揉搓試驗(yàn)
(1) 將長(zhǎng)280 mm,、寬200 mm的試樣用壓敏雙面膠帶固定在儀器上,。
(2) 選擇揉搓模式，將儀器玻璃門關(guān)上,，按“TEST”鍵,，試驗(yàn)開始。
(3) 當(dāng)儀器揉搓次數(shù)達(dá)到設(shè)定值后,，儀器自動(dòng)停機(jī),。
圖4 揉搓過(guò)程
5.3 揉搓后氧氣透過(guò)性能測(cè)試
從揉搓后的樣品表面裁樣，其他試驗(yàn)操作與5.1相同,。
6,、結(jié)果
本次試驗(yàn)所測(cè)試的樣品揉搓前氧氣透過(guò)率平均值為9.1308 cm3/(m2·24h)，經(jīng)過(guò)C模式揉搓,，即揉搓270次后,，樣品氧氣透過(guò)率的平均值為9.6918 cm3/(m2·24h)，略有增加,，說(shuō)明樣品的耐揉搓性能較高,。
7、結(jié)論
本文通過(guò)測(cè)試揉搓前,、后試樣氧氣透過(guò)量的變化情況，檢測(cè)了含K涂層復(fù)合膜材料的耐揉搓性能,，從試驗(yàn)過(guò)程來(lái)看,，設(shè)備易于操作，智能化程度高,，試驗(yàn)結(jié)果的精度高,，重復(fù)性好，可以很好的反映出樣品的耐揉搓性,。除了本文所采用的對(duì)比揉搓前后的阻隔性能外,，還可以通過(guò)涂抹松節(jié)油查看揉搓后樣品表面是否出現(xiàn)針孔的方式來(lái)驗(yàn)證材料的耐揉搓性,，該方法一般適用于含有鋁箔的包裝材料。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā),、生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的優(yōu)良企業(yè),，現(xiàn)有客戶已遍及食品、藥品,、包材,、汽車、日化,、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)及高?？蒲性核炔煌男袠I(yè)領(lǐng)域。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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