單層膜樣品厚度的自動測試與測厚儀介紹

摘要：厚度是包裝材料的重要性能指標，直接影響材料的應用性能。本文通過對一種單層膜樣品厚度的自動測試，評價了樣品厚度的均勻性，并介紹了試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過程等內容，為包裝材料厚度的自動測試及厚度均勻性的評價提供參考。

關鍵詞：厚度、自動測試、均勻性、測厚儀、機械接觸式、薄膜、包裝材料

1、意義

厚度是軟塑包裝材料的重要性能指標，與材料整體的性能優劣及均勻性能息息相關。對于同種材質的單層薄膜材料來說，材料的強度、阻隔性一般隨厚度的增加而增加，而復合膜包裝的強度及阻隔性則與材料中主要強度層、阻隔層的厚度有關。因此，及時測試材料厚度對確保包裝的性能可達到預期值具有重要意義。

生產工藝參數決定了薄膜厚度及均勻性，如模頭溫度、壓力、吹脹比等，通過對薄膜厚度的監測可及時調整生產工藝，提高產品質量。在測試薄膜厚度時，需要頻繁移動試樣使每兩個測試點間隔一定的距離，且環境中的輕微振動及施加到試樣表面的壓力等因素均會影響測試結果，本文介紹了一種可降低機械振動、固定試驗壓力、自動移動試樣的自動測試包裝材料厚度的試驗方法。

2、試驗樣品

以某種常用材質單層薄膜為試驗樣品。

3、試驗依據

本次試驗依據GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測定 機械測量法》標準對樣品的厚度進行測試。

4、試驗設備

本文利用C640測厚儀對試驗樣品進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

4.1 試驗原理

該設備采用機械接觸式測試原理，通過位移傳感器測試薄膜材料的厚度。設備采用測量頭與傳感器一體化設計，在測試試樣之前，測量頭落在設備砧板上，傳感器讀取測量頭的初始位移值，測量頭抬起后，將試樣放置在砧板紙上，測量頭以同樣的壓力落在試樣上，傳感器讀取測量頭的位移值，兩次位移值之差則為試樣的厚度值。設備配置有自動進樣機，一個點測試完成后，自動進樣機以設定的速度驅動試樣移動，實現樣品自動間隔取點測試。

4.2 適用范圍

(1) 適用于各種塑料薄膜、薄片、隔膜、紙張、紙板、復合紙板等材料的厚度測定，并可擴展至硅片，箔片，各種金屬片，瓦楞紙板，編織物、針織物、涂層織物等紡織材料，尿不濕、衛生巾、醫用口罩等非織造布，固體絕緣材料，膠粘帶，土工合成材料，橡膠等材料厚度的測試。

(2) 可滿足國內外多項國家、國際標準，如GB/T 6672、ISO 4593、ISO 534、ASTM D6988、ASTM F2251、GB/T 451.3、TAPPI T411、BS 2782-6、DIN 53370、ISO 3034、ISO 9073-2、ISO 12625-3、ISO 5084、ASTM D374、ASTM D1777、ASTM D3652、GB/T 6547、GB/T 24218.2、FEFCO No 3、EN 1942、JIS K6250、JIS K6783、JIS Z1702等。

4.3 設備參數

測試范圍為 0 ~ 2 mm，并可擴展至0 ~ 6 mm、0 ~ 12 mm，分辨率為0.1 μm，重復性為0.4 μm；設備可自動進樣，進樣速度可在1.5 ~ 80 mm/s間自由設定，試樣的測量間距可在0 ~ 1000 mm之間設定，滿足不同用戶的測試需求；測試壓力為17.5±1 KPa，測試面積為50 mm²，并可選擇配置100±1 KPa、50±1 KPa、200 mm²等其他測試壓力及面積；測量頭可自動升降；手動、自動測試模式可自由選擇。

5、試驗過程

(1) 沿樣品的縱向裁取寬10 cm，長度與樣品寬度相同的試樣1片，放置在23℃條件下狀態調節1 h。

(2) 打開測厚儀，調節設備水平，預熱半小時。

(3) 在設備控制軟件中設置試樣名稱、進樣速度、測量間距、測試點數等參數信息，將試樣裝夾到進樣裝置中，點擊自動試驗選項，設備砧板上不放置試樣，測量頭自動落下，測試零點值，測量頭自動抬起，將試樣放置在砧板上，點擊放樣確認選項，設備自動按照設定的參數，間隔取點測試，直至達到設定測試點數。

(4) 設備顯示每點測試值、最大值、最小值、平均值、標準偏差等試驗結果。

6、試驗結果

本次測試樣品的寬度為25 cm，共測試了10個點的厚度值，分別為15.4 μm、15.7 μm、15.5 μm、15.1 μm、15.4 μm、15.6 μm、15.1 μm、14.9 μm、14.9 μm、15.5 μm，平均值為15.3 μm，最大值為15.7 μm，最小值為14.9 μm，標準偏差為0.30 μm。

7、結論

厚度的及時監控對包裝材料質量控制及生產工藝的調整具有重要意義。本文介紹了一種自動化測試軟塑包裝材料厚度的試驗方法，整個試驗過程中除了起始裝夾樣品為人工進行外，其余操作均由設備自動控制完成，降低了人為因素對試驗的干擾，試驗結果的測試精度高，重復性好，可以真實的反映出所測試樣品的厚度大小及均勻性。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發生產與包裝檢測服務的技術企業，現有檢測設備可測試軟塑包裝材料對氧氣、氮氣、二氧化碳、空氣、氦氣、六氟化硫、水蒸氣等氣體的阻隔性能指標，抗沖擊性能、抗穿刺性能、抗撕裂性能、爽滑性、熱封性、密封性等物理機械性能指標，溶劑殘留、總遷移量等衛生性能指標，了解相關設備及檢測服務信息，可登陸濟南蘭光公司網站查看信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作。