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摘要：目前,，國內(nèi)收縮膜收縮率的測試方法主要為油浴法與烘箱加熱法兩種，本文以標(biāo)準(zhǔn)ISO14616為依據(jù),，介紹了一種收縮膜熱縮性能測試的新方法,，并利用該方法測試了OPS薄膜的收縮性能，包括收縮率,、熱縮力與冷縮力,，通過對測試原理、設(shè)備FST-02 薄膜熱縮性能測試儀及試驗過程的介紹,，為收縮膜熱縮性能的測試提供參考,。

摘要：熱縮性能、收縮率,、熱縮力,、冷縮力、收縮膜,、薄膜熱縮性能測試儀

　　收縮膜是一種使用范圍較廣的包裝材料,，廣泛應(yīng)用于灌裝飲料、啤酒,、乳制品,、肉制品、醫(yī)藥,、電子產(chǎn)品,、塑料制品、文具,、書本,、玩具、化妝品等產(chǎn)品的包裝及標(biāo)簽,，具有透明,、外觀精美,、防潮、防塵等特點,，常見的收縮膜包括POF,、PE、OPS,、PET,、PVC、PVDC等,。收縮薄膜的熱縮性能源自于薄膜中的分子鏈?zhǔn)軣岚l(fā)生解取向,，恢復(fù)到未拉伸前的能力，即在薄膜的生產(chǎn)過程中,，當(dāng)其處于高彈態(tài)下時進(jìn)行強(qiáng)制拉伸,，使分子鏈取向，當(dāng)薄膜再次受熱時,，分子鏈解取向,，恢復(fù)到未拉伸的狀態(tài)，使薄膜收縮,。不同收縮薄膜的收縮性能并不相同，同一薄膜在不同溫度下的收縮性能也有所差異,，另外,，收縮膜所包裝產(chǎn)品種類多、形狀千差萬別的現(xiàn)狀要求其具有不同的收縮性能,，因此加強(qiáng)對收縮膜熱縮性能的研究及監(jiān)測就顯得尤為重要,。

　　目前，國內(nèi)專門針對薄膜收縮性能檢測的方法標(biāo)準(zhǔn)主要為GB/T 12027-2004《塑料 薄膜和薄片加熱尺寸變化率試驗方法》,，該標(biāo)準(zhǔn)所使用的方法為烘箱加熱法,，另外有些產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對所涉及產(chǎn)品收縮性能的測試方法做出了要求，如GB/T10003-2008《普通用途雙向拉伸聚丙烯(PP)薄膜》,、GB/T13519-2016《包裝用聚乙烯熱收縮薄膜》等,，前者要求使用烘箱加熱法，后者為油浴加熱法,。無論哪種方法都僅能用于測試收縮膜的收縮率,，對于收縮過程中產(chǎn)生的力值則無從考究，而收縮力值的大小是影響收縮膜包裝是否緊致,、是否會引起產(chǎn)品擠壓變形的重要因素,。為了探究收縮膜的收縮率及收縮力情況，本文采用ISO14616《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》中規(guī)定的方法,，對收縮膜的收縮率,、熱縮力,、冷縮力進(jìn)行測試。

1,、試驗原理

　　本次試驗采用空氣加熱原理進(jìn)行測試,，當(dāng)設(shè)備加熱腔內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定值時，試樣進(jìn)入加熱腔中進(jìn)行收縮試驗,，收縮過程中產(chǎn)生的尺寸及力值變化分別由位移傳感器與力值傳感器進(jìn)行實時監(jiān)測,，當(dāng)力值降低到設(shè)定值后，試樣出腔,，繼續(xù)監(jiān)測試樣的尺寸及力值變化,。收縮率為試驗前后試樣長度的減小值與試驗前試樣長度比值的百分?jǐn)?shù)，試樣加熱過程中產(chǎn)生的力值即為熱縮力,，試樣出腔冷卻過程中產(chǎn)生的力值即為冷縮力,。

2、試驗設(shè)備與樣品

　　本文采用的試驗設(shè)備為Labthink蘭光公司自主研制的FST-02薄膜熱縮性能測試儀,。該設(shè)備擁有高精度力值傳感器和位移傳感器,，可精確測定試樣的熱縮性能參數(shù)，收縮力量程為0.2 ~ 30 N,，測量精度為±0.2%,，并可根據(jù)特殊需求定制更寬范圍的力值；熱縮位移量程為0.125 ~ 70 mm,，測量精度為±0.125 mm,；加熱腔體工作溫度范圍為室溫 ~ 210℃，控溫精度±0.5℃,；可同時測試1 ~ 3組試樣,，可測試的試樣尺寸為130 mm × 15 mm。該設(shè)備滿足多項國家和國際標(biāo)準(zhǔn),，如ISO 14616,、DIN 53369，可精確定量測定塑料薄膜在熱收縮過程中的熱縮力,、冷縮力以及收縮率等性能,。

試驗所用樣品為雙向拉伸聚苯乙烯OPS收縮膜，鑒于其良好的使用性能及環(huán)保性,，該材料作為一種新型的收縮標(biāo)簽正逐步替代傳統(tǒng)的PVC標(biāo)簽,。

3、試驗過程

3.1 裁樣

　　沿OPS樣品橫向裁取10條寬為15.0 mm的試樣,，長度應(yīng)保證夾具間有100 mm的有效長度,。用專用制樣器在每條試樣表面形成兩個圓孔，便于試樣的裝夾,。每2條試樣為一組,，分別用于測試試樣的收縮率與收縮力,。

3.2 裝樣

　　取任意三組試樣，分別裝夾到設(shè)備的三組夾具上,，每組夾具均包括分別配置了力值傳感器,、位移傳感器的兩個試樣夾具。裝夾的試樣應(yīng)*平直,，且力值傳感器應(yīng)不受力,。

3.3 參數(shù)設(shè)置

　　設(shè)置試驗溫度、結(jié)束溫度等試驗參數(shù),，點擊開始試驗選項,，試驗開始。

3.4 測試過程

　　當(dāng)設(shè)備加熱腔內(nèi)的溫度達(dá)到試驗溫度后,，試樣自動進(jìn)腔,，試驗開始計時，試樣受熱收縮并產(chǎn)生熱縮力,，當(dāng)力值下降到最大熱縮力的15%~30%時,，試樣自動出腔，此后產(chǎn)生的力值為冷縮力,。設(shè)備自動記錄并實時顯示試樣進(jìn)腔到試驗結(jié)束過程中的熱縮力,、冷縮力、收縮率,。試驗結(jié)束后,，設(shè)備顯示每組試樣的收縮率、最大熱縮力,、最大冷縮力。將其余兩組試樣裝夾到設(shè)備上進(jìn)行測試,。

4,、試驗結(jié)果

　　本次試驗測試的是OPS收縮膜樣品在110℃、120℃下的收縮性能,，測試結(jié)果見表1,。

表1 OPS樣品收縮性能測試結(jié)果

5、結(jié)論

　　從OPS收縮膜樣品在兩種溫度條件下測得的收縮性能來看,，120℃時樣品的收縮率略高于110℃,，而兩種溫度下的最大熱縮力與最大冷縮力均相差無幾，即收縮力隨溫度的變化不大,；所測試的OPS樣品的最大冷縮力明顯大于最大熱縮力,，說明該收縮膜在冷卻過程中產(chǎn)生的緊致力更大；五組樣品測試結(jié)果的偏差均較小,，重復(fù)性好,。依據(jù)ISO14616原理研發(fā)的FST-02薄膜熱縮性能測試儀可同時測試收縮膜的收縮率,、熱縮率與冷縮力，與傳統(tǒng)的油浴法,、烘箱加熱法僅能測試收縮率相比,，該方法可以更全面的反映收縮膜的熱縮性能，能夠更好的應(yīng)用于收縮膜的研究及質(zhì)量監(jiān)控中,。