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1、软塑包装质量检测与控制技术应用与研究一、软塑包装行业现状与发展趋势食品、化妆品、医药等行业的飞速发展，以及包装材料和加工技术的不断提高，软塑包装 在许多领域正扮演着越来越重要的角色。如在食品工业，据预测，以 2003 年软塑包装的销售额将超过包装加工销售额的 56%，其中 袋装肉食品以每年 20%的速度增长最快的部分，另据美国华盛顿软包装协会所属的商业和经 济研究机构出版的 99 年度工业报告报道，在未来五年，药品包装将成为软包装的第二大 经济增长点。其他如工业品包装、保健类产品的包装，包括肥皂、化妆品、一次性制品及其 他零售包装的销售量和销售额增长速度都很快。总之塑料软包装以其特有的色彩艳丽
2、、图案 新颖、价格低廉、使用方便等特点覆盖着大量的市场，已渗透到制造领域的每个部分。目前，软包装行业竞争也日趋激烈，各地纷纷发挥地区优势，来提高产品的质量，目前已 形成汕头、余姚、中山、台州、桐城、雄县、东光等为龙头的软包装基地，包装厂积极引进 和研制新型包材，以求满足形形色色的包装需要。但同时也有以下问题：1. 市场竞争总体上日趋激烈，在低端产品上尤为突出，竞相压价，产生恶性竞争，高性能、 高附加值的产品不仅少，且质量低。2. 行业内部包装产品的标准执行不一，国际，行业内默认标准，国际标准共存，较为混乱， 有些企业甚至无标准意识。一些新工艺，新材料目前无标准。3. 现有质量检测设备落后，进口
3、质量检测设备价格高昂，众多的企业处在两难境地。4. 检测设备利用率不高，做试验仅给出实验报告，较少进行大量的试验进行工艺研究，也 存在采购检测设备为应付上级检查，给客户参观的现象。为此，我国的软塑包装行业应积极研制发展技术含量高的项目，如发展环保型，薄型化， 专用多功能化软包装材料；积极引进国际标准和国外先进标准，加快行业标准化工作，提高 我国产品的整体水平和参与国际竞争的能力；积极研制开发先进的质量检测设备替代进口高 昂产品；积极发挥软包装行业协会作用，沟通信息，提高质量意识，交流先进经验等，值得 商讨。二、软塑包装复合材料复合强度测试与控制应用 单一的塑料包装越来越少，为了扩大产品用途，塑
4、塑、铝塑等多层复合包装材料日趋广泛， 而其复合的质量问题也日益突出。复合材料加工成袋后，暴露在恶劣的环境中或湿气及化学 成分影响，复合层很可能造成损害。因此软包装复合强度越高越好，撕开或破坏最为理想， 高粘和值可防止复合层脱离，使用高粘度的胶粘剂无疑会达到高质量的复合，但生产成本会 随之增加。既能达到要求的复合，又能节约在本，这就要求对复合层的质量进行检测分析， 以求找到恰当的复合因素。以下是测试方法讨论：1 试样准备1.1 试样尺寸A法 宽度15.0 0.1mm长度200mm用于复合薄膜等。B法宽度30.0 0.2mm长度150mm用于人造革、编织复合袋等。1.2 试样制备将样品宽度方向的两
5、端除去50mm沿样品宽度方向均匀裁取纵、横试样各 5条。复合方向 为纵向。沿试样长度方向将复合层与基材预先剥开50mm被剥开部分不得有明显损伤。若试样不易剥开，可将试样一端约20mn浸入适当的溶剂中处理，待溶剂完全挥发，再进行剥离力的试验 若复合层经过这种处理，仍不能与基材的分离，则试验不可进行，直接得出实验报告。 2状态调节及试验环境试样应在温度2321 C相对湿度45%-55%勺环境中放置4h以上，然后在上述环境中进 行试验。3试验速度选择A 法 300 50mm/minB 法 200 50mm/min4试验步骤将试样剥开部分的两端分别夹在试验机(XLW( G) -500，济南兰光)上、下
6、夹具上，使试 样剥开部分的纵向与上、下夹具中心连线重合，并松紧适宜。试验时，未剥开部分与拉伸方 向呈T型，见图1。启动试验机，该机实时显示力值和试样剥离过程中的剥离力曲线。 5试验结束自动根据试验所得曲线形状，计算其算术平均值，以牛顿(N)为单位。6实验报告如下6.1根据所测力值来判定粘合剂的使用情况选择合适的胶粘剂，如北京高盟公司的几种胶粘 剂性能比较项目YH501SLYH501S( 1)进口胶D (1)剥离强度& ge;31.8-2.21.4-1.6100水煮优差差从试验数据可以看出YH501SL生能要优于YH501S( 1)和进口胶D( 1)，适合塑塑复合。6.2选择不同材料进行复合，
7、PET/PE PET/CPP NY/PE等6.3根据所显示曲线的波动情况了解复合膜复合的均匀情况；通过曲线叠加来分析本组试样 的稳定情况；6.4据此数据来调整车间湿度、溶剂含水量、复合膜硬度、薄膜表面处理的程度、机器张力 控制、生产速度、复合压力等生产工艺。7检测时常见问题解决7.1复合膜做T型剥离试验时，要检测的试样总会出现上翻或下摆的情况，用手固定试样 并随试样下拉而移动，也很难使试样形成直角。剥离强度如何做才是准确的呢？实际上GB/T2791-1995明确规定“挠性材料与挠性材料胶接的T型剥离试验是在试样的未胶接端施加剥离力，使试样沿着胶接线产生剥离，施加的力与胶接线之间的角度可不必控
8、制”，就是在自由状态下检测力值，不必控制角度(如图1)。7.2与铝箔复合的复合产品，在做剥离试验时，由于铝箔的机械性能很差，试验时一拉就 断，无法检测其剥离强度，以无法剥离来说明剥离强度，又不太现实和准确，其强度并非高 之无法剥离，有时采用在铝箔面贴胶粘带，然后取样做型剥离试验但显示的力值数据比未贴 胶粘带的试样要高的多，此类情况该如何处理才能准确反映复合产品的剥离强度？实际上GB8808-88明确规定“塑料复合在塑料或其它基材(铝箔、纸等)上各种软质复合 塑料测定原理沿式样长度方向将复合层与基材预剥皮50mm被剥开部分不得有明显损伤。若试样不易剥开，可将试样一端约20mmS入溶剂中处理待溶剂
9、完全挥发，在进行剥离试验，若经过这种处理，仍不能与基材分离则试验不可进行”。此类情况可按国际规定做出试验不可 进行的结论，说明基材与铝箔的剥离力远大于铝箔自身的撕裂力。作为企业研究其剥离力，在铝箔面粘贴胶粘带后做试验，其结果完全可以做为参考，通过 对比来衡量该复合膜的质量。大量的研究表明基材对此类剥离强度有一定的影响，不同种类 的基材具有不同的模量，而基材的模量又影响基材发生形变时的所需要的能量，从而影响剥 离强度，它随基材厚度的增大而增大，因此在讨论该类产品的剥离性能时，要注明基材的种 类和厚度、所用胶粘带的种类和厚度，否则测试的数据就失去了参考价值。7.3三层或多层复合产品结构，如BOP匡
10、卩刷/PE/Vm-CPP有时在检测第一层或第二层的剥离强度，同时把第一层或第二层拉脱，这样所检测的各层间的剥离强度就不真实和准确，有 什么办法避免这种情况？在检测三层或三层以上复合结构时，有没有规定先从那一层起，次 序如何？国际标准对此没有明确的规定，因此我们做此类试验后结果不但要注明剥离强度，而且要 注明试验过程中出现的现象。据大量的试验表明多层复合膜各层之间的剥离强度都不一样， 国家无相关的规定，企业可依据自己的实际情况制定企业标准试验方法。一般原则是在同一 试样上不得同时剥离各层做试验，多层复合膜的剥离以中间层为准。三、软塑包装材料的摩擦系数的测试可以控制和调节包装袋的开口性，包装机的包
11、装速度等 生产质量工艺指标。摩擦系数测试适合一般指厚度在 0.2 以下的非粘性数塑料薄膜和薄片。 测试方法讨论如下1 试样及其制备1.1 试样尺寸1.1.1每次测量一般需要二个8cmx 20cm的试样。1.1.2 如果样品较厚或刚性较大，固定到滑块上必须用双面胶带时，一个试样的尺寸应与滑块底面尺寸（60 mmK 63mm样。2.2 试样的裁取试样应在样品整个宽度或圆周（管膜时）均匀裁取。2.3 试样的面和方向如样品的正反面或不同方向的摩擦性质不同， 应分别进行试验。 通常，试样的长度方向 （即 试验方向）应平行于样品的纵向（机械加工方向）。2.4 对试样和试验表面的要求2.4.1 试样应平整、
12、无皱纹和可能改变摩擦性质的伤痕。试样边缘应圆滑。2.4.2 试样试验表面应无灰尘、指纹和任何可能改变表面性质的外来物质。2.5 试样的数量，每次试验至少测量三对试样。如需要更高的试验精度，可增加试样数量。3 试样的状态调节和试验的标准环境在温度23 21 C相对湿度45%-55%勺标准环境下进行试样状态调节至少 16h。然后在同样环境下进行试验4试验步骤（设备MXD-01济南兰光）4.1 薄膜（片）对薄膜（片）时的测定4.1.1 将一个试样的试验表面向上，平整地固定在水平试验台上。试样与试验台的长度方向 应平行。4.1.2 将另一个试样的试验表面向下，包住滑块，用胶带在滑块前沿和上表面固定试样
13、。4.1.3 如试样较厚或刚性较大，有可能产生弯曲力矩使压力分布不匀时，应使用 1.1.2 所规 定的63mM 63mn试样。在滑块底面和试样非试验表面间用双面胶带固定试样。4.1.4 将固定有试样的滑块无冲击地放在第一个试样中央，并使两试样的试验方向与滑动方 向平行且测力系统恰好不受力。然后启动试验两试样接触后保持 15s 后，两试样相对移动，力的第一个峰值为静摩擦力Fs。两试样相对移动6cm内的力的平均值（不包括静摩擦力）为动摩擦力Fd。此过程均为自动控制。4.1.5 测试过程中，如在静摩擦力之后出现力值振荡，则不能测量动摩擦力。此时应取消滑 块和负荷传感器间的弹簧，单独测量动摩擦力。由于
14、惯性误差，这种测量不适用于静摩擦力。4.1.6当所测对象的摩擦系数小于0.006时，建议使用济南兰光设备配置的500g的滑块，以 求准确。5 试验结果表示5.1 静摩擦系数 静摩擦系数由式（ 2）计算： 式：卩s静摩擦系数；Fs静摩擦力，N;Fp法向力，No5.2 动摩擦系数 动摩擦系数由式（ 3）计 式中：卩d动摩擦系数；Fd动摩擦力，N;Fp法向力，N5.3 摩擦系数仪连接软件，打印测试报告如下其中静标准差S s，动标准差S d分别表示静动摩擦系数的置信度，Us 可信度=（1- S s）x 10%Ud可信度=（1- S d）x 100%有效判断该组试验数据的准确性，并且必须保证同时做两次试
15、验Us, Ud以上才有意义。在复合软包装行业一般要求内袋动静摩擦系数小与 0.3 。对于生产膜类包装材料厂家，通 过测试可选择树脂中的开口剂、爽滑剂和种类和含量来控制摩擦系数，达到用户要求。四、包装材料的透气性测试与控制包装材料的透气性能研究，在医药、食品行业尤其重要，其直接影响产品的质量。单一薄 膜无法满足软包装的总体需求，近年来多层复合膜以优异的阻隔性、耐化学性等优势广泛应 用与各领域，其中起关键作用的就是阻隔层材料。不同包装物对材料的透气性要求不同。在食品行业来看，最重要的阻隔性是氧气阻透性， 一般分类为（以透氧量为例）0-5cm3/m2 atm 24h称为高阻隔，主要用在牛奶、保鲜膜、 特殊的药品等包装，5-200cm3/m2 atm - 24h之内为中阻隔主要用在一般食品袋， 200cm3/m2 atm 24h以上为低阻隔，主要用在无任何要求以及需要蒸煮消毒特殊包装等。 现在市场上透气性测试设备与方法比较如下1. 国际上测试方法较多，有浓度差法、压差法等。2. 国际上透气仪品牌有美国膜康、丹麦 PBI、日本东洋精机等，他们校正仪器一般使用标准 物质，而标准物质保存要求极为严格，校准比较困难。据大量的测试数据表明，仪器之间因 校准困难使得测试结果可比性不强，且测试时间均较长，价格高昂。3
