不同直径冲头对薄膜冲击性能测试结果的影响

不同直径冲头对薄膜冲击性能测试结果的影响

摘要：薄膜的抗冲击性能是反映其柔韧性的一项重要的性能指标，是评价薄膜质量优劣的重要依据。本文利用Labthink兰光FIT-01薄膜冲击试验仪的不同直径冲头对同一薄膜样品的抗摆锤冲击能进行检测，并对试验原理、设备参数及试验过程进行了描述，试验结果证明不同直径的冲头其测试结果并不相同。企业在比较包材的抗冲击性能时，应使用同一直径的冲头，以防止因冲头直径的不同，对试验结果产生影响。

关键词：抗摆锤冲击能、薄膜冲击试验仪、冲头、直径、柔韧性、薄膜

1. 意义

薄膜的抗摆锤冲击能是衡量其抗冲击性能的物理量，一般来说，抗摆锤冲击能越高，薄膜的抗冲击性能越好，柔韧性越好。薄膜在用于包装产品后，在后期的运输、存储过程中难免会受到外力的冲击、撞击，若薄膜的抗冲击性能较差，则易在这种冲击或撞击作用下发生破袋，故良好的抗冲击性能是薄膜材料必备的性能之一。

薄膜的抗摆锤冲击能一般通过薄膜冲击试验仪进行测试，检测的是冲头冲破试样时消耗的能量值。一般来说，直径小的冲头在冲击薄膜时与薄膜的接触面积较小，而直径较大的冲头与薄膜的接触面积大，理论上而言，这种接触面积的不同使得冲头冲破试样时消耗的能量是不同的，为了验证这一结论，本文分别利用不同直径的冲头测试薄膜的抗摆锤冲击能。

2. 试验样品

本次试验所采用的试验样品为包装用单层聚乙烯(PE)薄膜材料。

3. 依据标准

目前，国内薄膜材料抗摆锤冲击能量的检测标准为GB 8809-1988《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》。

4. 试验设备

本文检测样品抗摆锤冲击能的试验设备为济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的FIT-01薄膜冲击试验仪。

4.1 试验原理

本试验的基本试验原理为能量守恒，并忽略了试验过程中空气等阻力消耗的能量。试验时，将摆锤从某一高度释放，使冲头以一定的速度冲破试样后，并继续向上运动一定高度后回落。通过测试冲头在冲破试样前后的能量变化，得到试样的抗摆锤冲击能。

图1 FIT-01薄膜冲击试验仪

4.2 设备参数

●冲击能量为1 J、2 J、3 J（可扩展到5 J），分辨率为0.001 J。

●冲头直径尺寸分为25.4 mm、19 mm、12.7 mm三种，其余非标尺寸可定制。

●设备上试样夹口直径分别为89 mm、60 mm可选。

●量程可调，电子式测量轻松准确地实现各种测试条件下的试验。

●试样气动夹紧，摆锤气动释放以及水平调整辅助系统有效地避免了人为因素引起的系统误差。

●系统自动统计试验数据，直观地将测试结果展示给用户。

●支持Lystem TM实验室数据共享系统，统一管理试验报告和试验结果。

4.3 适用范围

(1) 本设备专业适用于塑料薄膜、薄片、复合膜、金属箔片等材料抗摆锤冲击性能的精确测定，还可用于纸张、纸板的抗摆锤冲击性能测试，如烟包镀铝纸、利乐包装铝塑纸复合材料等。

(2) 该设备满足多项国家和国际标准：GB 8809、ASTM D3420、NF T54-116。

5. 试验过程

(1) 沿样品卷膜表面的宽度方向随机裁取10 cm × 10 cm的试样片20片, 将试样放置在温度23±2 ℃、45% ~ 55%RH环境下状态调节至少4 h，并在此环境下试验。

(2) 利用测厚仪测试试样的厚度，测试10点，取10点测试结果的算术平均值。

(3) 选择直径为12.7 mm的冲头进行试验，试样的夹口直径均选择89 mm。

(4) 按照设备的要求进行设备校准。

(5) 将试样平展的装夹到设备的试样夹持器中，试样不应有皱折或张力过大的现象。

图2 试样装夹过程

(6) 进入试验界面，将摆锤固定好，点击试验按钮，摆锤自动落下，冲击试样，设备显示试样的抗摆锤冲击能。

(7) 依次对随机抽取的10片试样进行抗摆锤冲击能的测试。

(8) 换成直径19 mm的冲头，按照(4) ~ (7)的步骤测试剩余10片试样的抗摆锤冲击能。

6. 试验结果

试样的厚度为79.6 μm，采用直径为12.7 mm的冲头试验时，10片试样抗摆锤冲击能的平均值为0.863 J，采用直径为19 mm的冲头试验时，10片试样抗摆锤冲击能的平均值为1.731 J。

7. 结论

在检测薄膜的抗摆锤冲击能时，使用不同直径的冲头其对应的试验结果相差较大，试验结果间无可比性，因此，企业在通过检测薄膜的抗摆锤冲击能对比分析包装材料的抗冲击性能及柔韧性能时，应使用同一直径的冲头进行试验。FIT-01薄膜冲击试验仪在测试薄膜的抗摆锤冲击能方面具有测试精度高、试验结果准确、适用范围广、智能化程度高等优点，是一款实用性极强的检测设备。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发与生产的高新技术企业，在为客户提供先进、高精度的检测设备的同时，还可提供高效、贴心、准确、及时的包装检测服务，涉及的检测设备与服务范围涵盖了包装的阻隔性、物理机械性能、卫生性能等全方位性能指标，欲了解相关的设备与服务信息，您可登陆济南兰光公司网站查看具体信息或直接致电咨询。愈了解，愈信任！Labthink兰光愿借此与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。

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