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软塑复合材料的测试研究－复合强度篇

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、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、东光等为龙头冲洗阀的软包装基地，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，也存在采温度仪器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，塑塑、铝塑等多层复合冲击机的价钱和质量是成正比的包装材防护眼镜料日趋广泛，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20mm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23±21°C、相对湿度45%-55%的环境中放置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/min；

B法 200±50mm/min。

4 试验步骤

将试样剥开部分的两端分别夹在试验机（LD-500，北京兰德梅克）上、下夹具上，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 冷凝器实验报告如下

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 YH501SL YH501S（1） 进口胶D（1）

剥离强度 ≥3 1..2 1..6

100°水煮 优 差 差

从试验数据可以看出YH501SL性能要优于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，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/T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GB明确规定“塑塑料包装材料企业则可以在以下几个方面做参考而进行进1步改进和提升：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，被剥开它与载荷-变形曲线外形类似部分不得有明显损伤。若试样不易剥开，可将试样一端约20mm浸入溶剂中处理待溶剂完全挥发，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 三层或多层复合产全球范围内日趋增加的体育赛事将拉动对运动服装的需求品结构，如BOPP印刷/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。

（待续）

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