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程為例,，介紹了軟塑復(fù)合膜材料耐揉搓性能的測試方法,，并通過對設(shè)備FDT-02揉搓試驗(yàn)儀、OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)參數(shù),、適用范圍及試驗(yàn)原理,、試驗(yàn)過程等內(nèi)容的介紹，為企業(yè)監(jiān)測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、氧氣透過率,、揉搓試驗(yàn)儀、氧氣透過率測試系統(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。對于含K涂層的復(fù)合膜材料來說,，K涂層的厚度,、致密程度、與基材的貼合性,、是否易發(fā)生脫落等因素均會直接影響材料對氧氣,、氮?dú)狻⑺魵獾葰怏w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)輸及存儲過程中，難免會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，通過對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),，本次對樣品所進(jìn)行的揉搓試驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為ASTM F392,，對揉搓前、后樣品阻氧性能測試所依據(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性試驗(yàn) 庫侖計(jì)檢測法》,。

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氧氣透過率測試系統(tǒng),，這兩臺設(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氧氣透過率測試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

本文主要通過揉搓前、后樣品氧氣透過率的變化來驗(yàn)證其耐揉搓性能,。氧氣透過率試驗(yàn)采用等壓法原理,，即試樣將設(shè)備的測試腔分為上、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)猓鯕庠跐舛炔畹淖饔孟?，由設(shè)備的上腔滲透過試樣進(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率,。揉搓試驗(yàn)則模仿試樣在使用過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?，四個(gè)試樣工位輕松實(shí)現(xiàn)不同條件下的組合試驗(yàn),；長、短行程間的快速切換,，大大提高了測試效率,；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氧氣透過率測試系統(tǒng)

薄膜測試范圍為0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，分辨率0.001 cm³/(m²·d),；容器測試范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d),，分辨率為0.00001 cm³/(pkg·d)；可同時(shí)測試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),；可與水蒸氣透過率測試系統(tǒng)搭配，組成混合測試系統(tǒng),，由一臺計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制,，實(shí)現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過率同時(shí)測試的,、便捷的試驗(yàn)方式；支持Lystem^TM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氧氣透過率測試系統(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率測試。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,、太陽能背板等特殊包裝氧氣透過率測試?？蓾M足多項(xiàng)國家和標(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)過程

5.1 揉搓前氧氣透過性能測試

(1) 從樣品上裁取直徑為108 × 108 mm的試樣3個(gè),。

(2) 在測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氧氣透過率測試系統(tǒng)的3個(gè)測試腔表面，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健⒃嚇用娣e,、厚度等參數(shù),，啟動試驗(yàn)。

(5) 點(diǎn)擊開始試驗(yàn)選項(xiàng),，試驗(yàn)開始,。儀器自動記錄試驗(yàn)過程數(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,，儀器自動停機(jī)。

圖4 揉搓過程

5.3 揉搓后氧氣透過性能測試

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)所測試的樣品揉搓前氧氣透過率平均值為9.1308 cm³/(m²·24h),，經(jīng)過C模式揉搓，即揉搓270次后,，樣品氧氣透過率的平均值為9.6918 cm³/(m²·24h),，略有增加，說明樣品的耐揉搓性能較高,。

7,、結(jié)論

本文通過測試揉搓前、后試樣氧氣透過量的變化情況,，檢測了含K涂層復(fù)合膜材料的耐揉搓性能,，從試驗(yàn)過程來看，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比揉搓前后的阻隔性能外,，還可以通過涂抹松節(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)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā),、生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的*企業(yè)，現(xiàn)有客戶已遍及食品,、藥品,、包材、汽車,、日化,、第三方檢測機(jī)構(gòu)及高校科研院所等不同的行業(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,！