摘要：外力的穿刺作用是引起氣球破損的常見誘因，較高的抗穿刺性能是制作氣球用薄膜應(yīng)具有的基本性能之一,。本文通過測(cè)試某種氣球用薄膜的抗穿刺力，介紹了該穿刺試驗(yàn)的原理,、設(shè)備參數(shù)及適用范圍,、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為氣球用薄膜抗穿刺性能的評(píng)價(jià)提供有效監(jiān)測(cè)手段,。
關(guān)鍵詞：抗穿刺性能,、抗穿刺力、穿刺強(qiáng)度,、智能電子拉力試驗(yàn)機(jī),、氣球用薄膜、氣球膜
1,、意義
氣球用薄膜材料應(yīng)具有良好的柔韌性能及較高的拉伸性能,，以保證氣球在充氣膨脹過程中不會(huì)發(fā)生破裂。除此之外,，氣球在尖銳物體的穿刺作用下發(fā)生破裂的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,，因此，氣球膜還應(yīng)具有較高的抗穿刺性能,。另外,，在氣體的膨脹產(chǎn)生的壓力作用下，薄膜厚度變薄,，仍應(yīng)具有較高的穿刺強(qiáng)度,，以提高氣球抵抗外力穿刺的能力,。本文針對(duì)性的介紹了氣球用薄膜抗穿刺性能的測(cè)試方法。
圖1 常見氣球種類
2,、試驗(yàn)樣品
本文以某種氣球用薄膜為試驗(yàn)樣品,，測(cè)試其穿刺強(qiáng)度。
3,、試驗(yàn)依據(jù)
目前國內(nèi)尚未發(fā)布專門針對(duì)薄膜材料抗穿刺性能的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn),，本次試驗(yàn)過程依據(jù)GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合,、擠出復(fù)合》中有關(guān)穿刺強(qiáng)度的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本次試驗(yàn)采用智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)為試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn),，該設(shè)備由濟(jì)南恒品機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn),。
4.1 試驗(yàn)原理
穿刺強(qiáng)度以穿刺針穿透試樣過程中的最大力值表示。將穿刺針裝夾在設(shè)備可自由移動(dòng)的上夾具中（該夾具中配置有力值傳感器與位移傳感器）,，試樣裝夾設(shè)備被固定在下夾具中,，上夾具帶動(dòng)穿刺針移動(dòng)并刺穿試樣，力值傳感器與位移傳感器實(shí)時(shí)記錄穿刺過程中的力值與位移變化,，并顯示力值對(duì)位移變化的曲線圖,。
智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)
4.2 設(shè)備參數(shù)
有50 N、500 N兩種力值規(guī)格可供選擇,，測(cè)試精度優(yōu)于0.5級(jí),，有效保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性；支持拉,、壓雙向試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，在兩種試驗(yàn)?zāi)Ｊ较拢囼?yàn)速度均可從50 mm/min,、100 mm/min,、150 mm/min、200 mm/min,、250 mm/min,、300 mm/min、500 mm/min七種模式中任意設(shè)定,；采用氣動(dòng)夾樣,，能夠有效防止試樣打滑；夾具的行程為950 mm,；通過限位保護(hù),、過載保護(hù)以及自動(dòng)回位等智能配置，保護(hù)用戶的操作安全；配置了100余種不同的試樣夾具供用戶選擇,，可滿足超過1000種材料的測(cè)試要求,，并可根據(jù)測(cè)試材料的不同進(jìn)行定制。
4.3 適用范圍
(1) 適用于塑料薄膜,、復(fù)合材料,、軟質(zhì)包裝材料、塑料軟管,、膠粘劑,、膠粘帶、不干膠,、醫(yī)用貼劑,、離型紙、保護(hù)膜,、組合蓋、金屬箔,、隔膜,、背板材料、無紡布,、橡膠,、紙張等產(chǎn)品的抗穿刺、剝離,、拉伸,、變形、撕裂,、熱封,、粘合、開啟力,、撕開力,、低速解卷力、剝開力,、拉拔力等性能的測(cè)試,。
(2) 符合GB/T 10004、GB 8808,、GB/T 1040.1,、GB/T 1040.2、GB/T 1040.3,、GB/T 1040.4,、GB/T 1040.5、GB/T 4850,、GB/T 12914,、GB/T 2790,、GB/T 2791、GB/T 2792,、QB/T 2358,、ISO 37、ASTM D 3330,、ASTM F 904等將近30項(xiàng)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn),。
5、試驗(yàn)過程
(1) 用取樣器從氣球用薄膜樣品表面裁取5片直徑為100 mm的試樣,。
(2) 安裝好夾具及穿刺針,，在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)速度等參數(shù)信息,。
(3) 取一片試樣裝夾在夾具中,，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，上夾具帶動(dòng)穿刺針刺穿試樣,，設(shè)備實(shí)時(shí)顯示力值隨位移的變化情況,，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示穿刺強(qiáng)度。
(4) 按照裝樣-試驗(yàn)的過程,，測(cè)試其余4片試樣的穿刺強(qiáng)度,。
6、試驗(yàn)結(jié)果
所測(cè)試5片試樣的結(jié)果值分別為16.113 N,、16.341 N,、15.987 N、16.016 N,、16.159 N,，氣球用薄膜樣品的穿刺強(qiáng)度取5片試樣測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值，即為16.123 N,。
7,、結(jié)論
良好的抗穿刺性能可有效降低氣球的破損或漏氣率，也是考量薄膜材料能否用于制作氣球的重要因素,。本文利用智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了氣球用薄膜樣品的穿刺強(qiáng)度,，試驗(yàn)過程簡單，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,，可以真實(shí)的反映出所測(cè)試樣品的抗穿刺性能,，且試驗(yàn)過程中設(shè)備自動(dòng)繪制的位移-力值曲線有助于薄膜抗穿刺性能研究與分析。濟(jì)南恒品機(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)的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備涵蓋了軟塑包裝材料性能指標(biāo)的測(cè)試,，本設(shè)備即為其中一款,，該設(shè)備除了可用于穿刺強(qiáng)度的測(cè)試外，還可用于拉斷力,、斷裂拉伸應(yīng)變,、剝離強(qiáng)度、熱封強(qiáng)度,、直角撕裂力等多項(xiàng)性能指標(biāo)的測(cè)試,。