塑料薄膜的檢測
塑料薄膜的檢測:外觀與尺寸
1、塑料薄膜的檢測外觀
塑料薄膜的外觀主要包括薄膜清潔度、平整度和色相等。清潔度是指薄膜中不應(yīng)有雜質(zhì)、異點、油污等;平整度是指膜卷表面應(yīng)平整光潔,無皺折,無暴筋、凹坑,膜卷端面齊整等;色相是指薄膜無色差,色澤均勻。
外觀的檢測通常是采用肉眼目測法在自然光線或日光燈下進行觀測。
包裝用膜對外觀有較高的要求,一般不允許有外來雜質(zhì)、油污和褶皺等缺陷,農(nóng)用薄膜對外觀要求要低一些。
2、塑料薄膜的檢測尺寸
尺寸主要是指塑料薄膜的厚度,其次是薄膜的寬度和長度。
塑料薄膜厚度可按照CB/T6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測定-機械測量法》檢測,試驗室常采用立式光學(xué)儀或其它高精度接觸式測厚儀進行薄膜厚度離線測量,其測量精度為0.1微米。對于薄膜生產(chǎn)線上的薄膜,由于生產(chǎn)線是高速、連續(xù)化生產(chǎn),一般采用β-射線、近紅外線等測厚儀進行非接觸式測量。此類測厚儀不僅測量精度高,響應(yīng)速度快,而且還能自動進行厚度反饋,不斷修正厚度的偏差,使薄膜的厚度達到*佳狀態(tài)。
塑料薄膜的生產(chǎn)和供應(yīng)都是成卷的,其長度一般在數(shù)千米甚至上萬米,成卷薄膜長度是通過計數(shù)器來設(shè)定與測量的。成卷薄膜的寬度可采用卷尺測量。
塑料薄膜的檢測:內(nèi)在性能
包裝用塑料薄膜的內(nèi)在性能包括物理機械性能、光學(xué)性能、熱性能、阻隔性能等。
1、物理機械性能
①拉伸強度:這是塑料薄膜*重要的力學(xué)性能,它表示在單位面積的截面上所能承受的拉力。在塑料薄膜中,聚酯薄膜(BOPET)的拉伸強度*高,一般可達200Mpa以上,是聚乙烯(PE)薄膜的9倍。
②斷裂伸長率:表示一定長度薄膜的單位截面承受*大拉力發(fā)生斷裂時的長度減去薄膜原來長度與原來長度之比。斷裂伸長率表示薄膜的韌性。BOPET 薄膜的斷裂伸長率在100%左右。
③彈性模量:是一個重要的力學(xué)性能指標(biāo)。在彈性范圍內(nèi)縱向應(yīng)力與縱向應(yīng)變之比叫做彈性模量,也稱楊氏模量。BOPET薄膜的彈性模量在4000 MPa以上。
塑料薄膜的拉伸強度和斷裂伸長率的測試方法按照GB/T13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗方法》進行。試樣采用長150mm,寬(15±0.1)mm的長條形,夾具間距離為100mm,拉伸速度(100±10)mm/min,分別測試縱向、橫向試樣各5條。在測試薄膜的拉伸強度和伸長率的同時,彈性模量的數(shù)據(jù)也就出來了。
上述力學(xué)性能的測試,可使用拉力試驗機來完成。
2、塑料薄膜的檢測光學(xué)性能
作為塑料包裝材料,對塑料薄膜的光學(xué)性能有較高的要求。例如霧度、透光率、光澤度等。
①霧度:透過透明薄膜而偏離入射光方向的散射光通量與投射光通量之比,用百分比表示。霧度表徵透明材料的清晰透明程度。霧度與薄膜材料本身固有性質(zhì)及所用添加物有關(guān),例如,薄膜的結(jié)晶度和取向度,添加劑的種類、粒徑大小和用量等。但也與成型加工過程和環(huán)境有關(guān)。BOPET薄膜的霧度在1.5~3.5之間。
透光率:是測定薄膜的光通量大小。BOPET薄膜的透光率在80%~90%以上。
霧度和透光率可采用球面霧度儀測量,量程0~100%。
②光澤度:表示薄膜表面平整、光滑的程度,可通過對光線的反射能力來測定。
光澤度使用光澤度儀測定,對高光澤度材料的測量采用20°折射,對中高光澤度材料常用45°折射,其量程為0~160;中等光澤度材料使用60°折射。BOPET薄膜的光澤度(45°)在130%以上。
3、塑料薄膜的檢測熱性能
熱收縮率:表徵塑料薄膜的熱穩(wěn)定性。測試時,將尺寸為120mm×120mm的正方形試樣5片,在試樣縱橫向中間畫有互相垂直的100mm×100mm標(biāo)線,將它們平放在150±1℃的恒溫烘箱內(nèi),保持30分鐘后取出,冷至環(huán)境溫度后,分別測量縱橫向標(biāo)線長度,計算出試樣的熱收縮率。
BOPET薄膜的熱收縮率,一般縱向為1.5%~3.0%,橫向控制在0以下。
4、塑料薄膜的檢測表面性能
①摩擦系數(shù):表徵薄膜表面粗糙度,摩擦系數(shù)的大小影響到薄膜的收卷性能。
摩擦系數(shù)按GB/T100006《塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定方法》的規(guī)定進行。測試儀器為摩擦系數(shù)試驗儀。BOPET薄膜的摩擦系數(shù)一般控制在0.4左右。
②表面濕張力:表示塑料薄膜表面自由能的大小。包裝用塑料薄膜的*大應(yīng)用領(lǐng)域是彩色印刷與真空鍍鋁。印刷和鍍鋁對塑料薄膜的表面濕張力都有很高的要求。塑料薄膜表面自由能大小取決于薄膜材料本身的分子結(jié)構(gòu)。聚烯烴屬非極性高分子材料,其表面自由能較低,即濕張力很小,必須對其進行表面處理,以提高表面濕張力,才能進行油墨的印刷。聚酯雖是極性高分子材料,為適應(yīng)高速印刷的需要,也需要進行電暈處理,以進一步提高其表面濕張力。
濕張力的測定按GB/T14216《塑料薄膜和片潤濕張力試驗方法》規(guī)定進行。一般采用配制好的不同達因水,用棉簽蘸某一達因水在平放的塑料薄膜表面涂布,如在2秒鐘內(nèi)不收縮,可再使用標(biāo)值較高達因水重試;若在2秒鐘內(nèi)發(fā)生收縮,則表明上一次使用的達因水所標(biāo)的數(shù)字就是該薄膜的表面濕張力。濕張力的測定也可使用市場有售的達因筆,達因筆有38、40、42、46等不同的規(guī)格,直接用達因筆在塑料薄膜表面寫劃,原理與上述的達因水一樣,使用更加方便。
聚烯烴處理前的表面濕張力約為33達因/厘米,處理后增加到38達因/厘米,才能進行印刷。聚酯的表面濕張力處理前為42達因/厘米,處理后,可達56達因/厘米。
5、塑料薄膜的檢測阻隔性能
包裝用塑料薄膜的阻隔性能直接影響被包裝物的保質(zhì)期,也即貨架期。為了提高薄膜的阻隔性,往往采用多層復(fù)合、真空鍍鋁、納米改性等方法。
阻隔性能*常關(guān)注的是氧氣透過率和水汽透過率。目前,國內(nèi)通常應(yīng)用的透氣性試驗方法是GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法-壓差法》,試驗儀器由低壓腔和高壓腔組成。測試時將薄膜試樣貼在高壓腔與低壓腔之間,兩腔密閉后用真空泵抽真空,然后向高壓腔內(nèi)充1個大氣壓的試驗氣體,通過測量低壓腔的壓力增量來計算氣體的透過率。
透濕法的試驗按GB/T1037-2000《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法杯式法》規(guī)定進行。溫度23±1℃,相對濕度(90±2)%。
聚酯薄膜的阻隔性能,在GB/T16958《包裝用雙向拉伸聚酯薄膜》標(biāo)準中規(guī)定:
①透氧系數(shù):BOPET 薄膜透氧系數(shù)要求為2.25×10-15 cm3˙cm/(cm2˙s˙pa)
②透濕量:BPPET 薄膜透濕量要求為55g/(m2˙24h),(厚度為0.012mm)