不同材質(zhì)薄膜收縮性能的比較

摘要：收縮性能是影響熱收縮膜使用效果的重要因素。本文分別對比測試了POF、PVC兩種熱收縮膜樣品的熱縮力、冷縮力、收縮率等收縮性能，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備FST-02薄膜熱縮性能測試儀的參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為薄膜收縮性能的研究及檢測提供參考。

關(guān)鍵詞：熱收縮膜、收縮率、熱縮力、冷縮力、收縮性能、薄膜熱縮性能測試儀、POF、PVC

1、意義

熱收縮膜材質(zhì)種類較多，如PE、PVC、POF、PETG、BOPS等，其具有貼體性好、包裝嚴(yán)密、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，可用于食品、玩具、藥品、電子元件等產(chǎn)品的標(biāo)簽、貼體包裝、集束包裝等。

熱收縮膜之所以具有收縮性能與其生產(chǎn)過程中處于高彈態(tài)下所受到的拉伸作用有關(guān)，當(dāng)成型后的薄膜再次受熱時便會有恢復(fù)到拉伸前狀態(tài)的趨勢，宏觀表現(xiàn)為薄膜的收縮效應(yīng)。薄膜材質(zhì)、拉伸工藝參數(shù)、收縮溫度與時間等因素均會影響熱收縮膜的收縮性能，不同的產(chǎn)品因其形狀、尺寸等客觀條件的不同決定包裝所用的熱收縮膜的收縮性能應(yīng)有所差異，因此，研究熱收縮膜的收縮性能對其生產(chǎn)及應(yīng)用均具有指導(dǎo)意義。

2、試驗(yàn)樣品

本文以POF、PVC兩種常見的熱收縮膜為試驗(yàn)樣品，對比分析其收縮性能。根據(jù)樣品的拉伸方向，POF樣品的測試方向?yàn)榭v向，PVC樣品的測試方向?yàn)闄M向。

3、試驗(yàn)依據(jù)

本次試驗(yàn)依據(jù)GB/T 34848-2017《熱收縮薄膜收縮性能試驗(yàn)方法》對樣品的熱縮力、冷縮力、收縮率進(jìn)行測試。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文采用FST-02薄膜熱縮性能測試儀對樣品進(jìn)行檢測，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖1  FST-02薄膜熱縮性能測試儀

4.1 試驗(yàn)原理

通過調(diào)整收縮溫度，使試樣的熱縮力出現(xiàn)在試驗(yàn)開始后的15 ~ 30s內(nèi)，測試該溫度下試樣的熱縮力、冷縮力及收縮率。為了實(shí)現(xiàn)各參數(shù)的測試，設(shè)備的夾具上分別配置有位移傳感器與力值傳感器，加熱罩內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定值時，裝有試樣的夾具被自動推送至加熱罩內(nèi)，力值傳感器記錄加熱過程中試樣的力值變化，并將大力值報告為熱縮力；達(dá)到出艙條件后，夾具帶動試樣離開加熱罩，進(jìn)入環(huán)境中冷卻，力值傳感器記錄冷卻過程中的力值，并將大力值報告為冷縮力；位移傳感器通過對整個試驗(yàn)過程中試樣位移的變化情況進(jìn)行監(jiān)測，得到收縮率值。

4.2 設(shè)備參數(shù)

• 0.2 ~ 30 N，測量精度為±0.2%；熱縮位移的量程為0.125 ~ 70 mm，測量精度為±0.125 mm?？蓽y定試樣的熱縮性能參數(shù)；溫度控制范圍為室溫 ~ 210℃，控制精度為±0.5℃；可同時測試3組試樣；可實(shí)時顯示試驗(yàn)過程中的熱縮力、冷縮力、熱收縮率。

4.3 適用范圍

(1) 可用于測試熱收縮薄膜材料在一定的試驗(yàn)條件下所產(chǎn)生的熱縮力、冷縮力、收縮率的大小。

(2) 適用于GB/T 34848、ISO 14616、DIN 53369等國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。

5、試驗(yàn)過程

5.1  POF熱收縮膜樣品的測試

(1) 對POF樣品進(jìn)行測厚，然后沿縱向裁取寬15.0 mm、長12 cm的試樣20條，用制樣器對試樣進(jìn)行穿孔。

(2) 取2條試樣分別安裝在設(shè)備的一組夾具中，其中一條試樣用于測試收縮力，另一條試樣用于測試收縮率。設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)結(jié)束溫度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。加熱罩內(nèi)溫度達(dá)到試驗(yàn)溫度時，夾具自動進(jìn)艙，按照設(shè)定的參數(shù)依次自動完成熱收縮-出艙-冷卻過程。

(3) 根據(jù)熱縮力出現(xiàn)的時間不斷調(diào)整試驗(yàn)溫度參數(shù)，安裝試樣進(jìn)行測試，直至熱縮力出現(xiàn)的時間在15 ~ 30s之間。在該試驗(yàn)溫度下，重復(fù)測試5組試樣，取測試結(jié)果平均值作為POF樣品的收縮性能。

5.2  PVC熱收縮膜樣品的測試

沿樣品的橫向裁樣，其余操作過程見5.1部分。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本次所測試POF熱收縮膜樣品出現(xiàn)在15 ~ 30s之間的熱縮力所對應(yīng)的試驗(yàn)溫度為140℃，熱縮力為0.46 N，冷縮力為0.21 N，收縮率為51%；PVC熱收縮膜樣品出現(xiàn)在15 ~ 30s之間的熱縮力所對應(yīng)的試驗(yàn)溫度為80℃，熱縮力為2.12 N，冷縮力為2.37 N，收縮率為34%。

7、結(jié)論

不同薄膜的收縮性能不同，在使用熱收縮膜包裝時應(yīng)及時進(jìn)行收縮性能的測試，以便篩選出適宜的包裝材料。本文利用FST-02薄膜熱縮性能測試儀分別測試了POF、PVC兩種熱收縮膜樣品的熱縮力、冷縮力及收縮率等收縮性能。試驗(yàn)結(jié)果顯示，與POF樣品相比，PVC樣品的熱縮力、冷縮力均較高，但收縮率較低。該設(shè)備的試驗(yàn)過程簡單，設(shè)備的自動化程度高。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)的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備還可以測試熱收縮膜的厚度、抗拉強(qiáng)度、拉伸性能、熱封性能、抗穿刺性能、撕裂性能、摩擦系數(shù)、抗沖擊強(qiáng)度、透光率及霧度等多方面的物理機(jī)械性能指標(biāo)。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。