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膜测试:一般测试过程中普遍存在的问题
时间:2014-04-03   来源: 包装前沿   阅读:5731次

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  许多行业利用和依靠国际公认的测试标准来提供可重复的方法进行比较以及作为质量保证的目的。膜制造行业的快速发展放大了认识这些测试方式可能存在细微的差别的需要,如果没有给予关注,这就导致了不同的结果。通过讨论一些会出现一些普通测试过程中常见的问题,如拉伸测试、撕裂强度测试、抗刺穿性测试和摩擦系数测试等等,最小化并消除这些因素,从而尽最大可能为膜制造商保证带来最好的测试结果。

  拉伸测试是在膜上进行测试的主要物理规程之一。ASTM (美国材料实验协会)的D882塑料薄膜拉伸性能的标准实验法,是最常见的一种薄片和薄膜行业标准,其中定义了薄片是小于1毫米的厚度。这个测试标准包含了测定一些机械性能的标准化方法,例如拉伸强度、拉伸率、产出强度、以及用于工程设计中的弹性系数。

        

  ASTM D882测试参数是基于材料特性来确定的。通过使用断裂延伸率,该标准指定了适当的初始应变速率和用于测试的样本尺寸。这是一个探索性的步骤,通常还需要额外的材料完成。通过执行这一步骤,使用者就可以确定使用的应变速率,并依从允许可重复结果的标准。

  提供充足的材料是相当重要的,除了是探索设置的额外需要外,这也是为了适应所需的样本长度。同样重要的是要正确标注样品材料的机器和横向方向,这是由于材料的许多属性在不同的方向上是不同的。

  在样品准备期间,必须确保无瑕疵的干净样本边缘。边缘缺陷会导致其过早失效、较低的伸长率和较低的强度。提早确定相关的的材料特性,如拉伸强度、拉伸率、弹性系数和抗屈强度,防止在测试完成之前需要重新分析数据。同样重要的是要掌握合适的握柄方式和控制柄面的方式能将握柄的破损和滑动最小化。

  撕裂强度测试是另一种常用的特殊膜测试类型。常见的方法有ASTM D1004,ASTM D1922 以及ASTM D1938。撕裂试验的一个重要的考虑因素是选择最适用于测试材料的方法。如果材料易于撕裂偏离中心,考虑使用像ASTM D1004这样的方法,样本几何支持在特定的区域和方向进行撕裂。

  在选择最相关的测试方法时的另一个因素是一些需要确定的性能,如启动力、传播力、平均撕裂力或总能量,ASTM D1922只会产生平均的撕裂力、ASTM D1004用于产生率的撕裂气动力,ASTM D1938可以用来确定所有上述的性能。在样品准备期,注意基于材料调整撕裂方向。撕裂方向是依附样品几何,因此标记薄膜的方向是极其重要的。

  抗刺穿测试也是广泛用于膜测试中,普遍使用的方法有ASTM D1709,ASTM D3240 以及ASTM F1306。选择测试方式往往是相对较难的步骤之一。由于不同测试方法得到的抗冲击性的测试值的是不能互相相关,因此重要的还要考虑膜的最终用途来确定适当的测试方法。

  例如,ASTM D1709仅提供一组样本的平均失败分解能量,其中ASTM F1306提供峰值负载、分解能量以及每个样品刺穿距离。对于刺穿测试,像ASTM D1709 和ASTM D3420,重要的是要提供足够的材料用于测试和设置。这些测试倾向于采取更多的探索性工作,在测试前将测试设备拨号到合适的范围。

  另一个确定的变量是材料的哪一面是冲击面。一些片状结构的膜在材料的每一个冲击面有不同的结果。在测试期,同样重要的还要监管并防止在夹紧机制内的滑移,因为这会导致较低的力以及更高的延伸率的结果。

  使用ASTM D1894的摩擦系数测试对于膜制造商来说是另一种重要的测试方式。ASTM提供了量化这个数据的常数平均值。这个测试的一个更常见的问题是确保在测试过程中接触的两个表面是被指定的。这些表面可以是相同的也可以是不同的,这要取决于膜的最终用途。同样重要的是要考虑相关系数,静态不移动的表面之间的摩擦与移动表面之间的动摩擦。这可以帮助确定包装材料是否保持在同一个托盘或确保膜通过机器时供给正常。

  在准备测试样本时,为了避免样本重复使用的情况,必须有充足的材料。重复使用的样本会导致不同的结果,这是由于相互移动时样本磨损。从皮肤油、粘合剂或灰尘导致的表面污染也会导致不一致的结果。对比清洁材料,表面污染会得出不同的结果。

  通过将拉力、抗刺穿以及摩擦系数测试得出的数据结合起来,膜制造商或者终端用户在膜的选择问题上就可以做出明智的选择。这个数据能帮助确保膜遇到多个失效模式是强韧到足以承受潜在的压力,以及能够执行预定任务。

  利用标准化的测试方法还允许随着时间进行比较和处理。通过一个标准的方法,任何实验应能复制测试结果。

  由于在许多行业中,不断的创新以及新的更有成本效益的环境友好型材料的发展。一个好的测试实验将帮助它的客户预测任何与材料有关的影响,包括以上讨论的。这导致测试是用一个可靠的和可重复的方式进行,最终确保得到最准确的结果,在有关材料测试下得到好的决策。

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