測試意義:
飲料瓶外部常附著一層標(biāo)簽,該標(biāo)簽通常采用不干膠標(biāo)簽或者熱收縮標(biāo)簽兩類,前者是通過標(biāo)簽上的不干膠進(jìn)行搭接縫合,多為收縮環(huán)繞標(biāo)簽,以PP材質(zhì)居多;后者則為收縮套管式標(biāo)簽,是利用收縮膜標(biāo)簽的熱收縮性能,將套標(biāo)裁切成合適的尺寸后套到容器上,再利用蒸汽、紅外線或熱風(fēng)通道進(jìn)行熱處理,使套標(biāo)緊貼在容器表面,以PET、PVC、PS材質(zhì)為主。
熱收縮標(biāo)簽?zāi)な乾F(xiàn)今較為廣泛應(yīng)用的一種包裝材料,具有包裝緊實、透明美觀、貼合度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。熱收縮膜作為高分子材料在加工時的特定高溫環(huán)境下進(jìn)行拉伸時,部分分子鏈段在拉伸方向上定向取向,無序卷曲的分子鏈段將會有序排列,待溫度急速降低時,分子鏈段取向結(jié)構(gòu)與內(nèi)應(yīng)力被“冷凍",熱收縮膜成品即在此溫度下被定型。當(dāng)熱收縮膜被應(yīng)用時,再次被加熱到拉伸時的溫度時,被“冷凍"的分子鏈段發(fā)生解取向,恢復(fù)到無序卷曲形態(tài),即表現(xiàn)為熱收縮現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)一步冷卻時,已熱收縮的薄膜將進(jìn)一步緊致,產(chǎn)生一定的冷縮力。套標(biāo)在熱收縮的過程中,若其收縮率過大,或者收縮力(包括熱縮力及冷縮力)過高,則易導(dǎo)致標(biāo)簽消耗量變大,并且標(biāo)簽收縮過度使得印刷圖案發(fā)生變形,嚴(yán)重者則出現(xiàn)塑料瓶體發(fā)生變形等現(xiàn)象;若標(biāo)簽的收縮率較小,收縮力過低,則易出現(xiàn)標(biāo)簽不貼合瓶體等現(xiàn)象。因此,及時監(jiān)控?zé)崾湛s標(biāo)簽?zāi)さ氖湛s性能對保證飲料瓶瓶體美觀、降低包裝成本等方面具有關(guān)鍵性指導(dǎo)意義。
檢測方法:
目前,國內(nèi)熱收縮膜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對熱收縮性能的檢測方法多為烘箱或油浴熱收縮。但是,這兩種測試方法均只能檢測熱收縮膜的熱收縮率。而國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的熱收縮膜檢測標(biāo)準(zhǔn)——ISO 14616則要求利用空氣加熱原理(即空氣?。┻M(jìn)行薄膜各種熱收縮性能的測試,包括熱收縮力、冷縮力、收縮率、收縮時間等性能。所以本試驗將參考ISO14616-1997《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》進(jìn)行熱收縮標(biāo)簽?zāi)さ臒峥s力、冷縮力以及收縮率的測試。
本解決方案將采用Labthink蘭光公司自主研制的FST-02薄膜熱縮性能測試儀結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)檢驗飲料瓶PVC熱收縮標(biāo)簽?zāi)悠返氖湛s性能。
1、試驗儀器
FST-02薄膜熱縮性能測試儀(Labthink蘭光),高精度力值傳感器和位移傳感器可精確測定試樣的熱縮性能參數(shù),可測試試樣收縮力量程為0.2 ~ 30 N,并可根據(jù)特殊需求定制更寬范圍的力值;收縮力測量精度為±0.2%;可測試試樣熱縮位移量程為0.125 ~ 70 mm,熱縮位移測量精度為±0.125 mm;試驗用的加熱腔體工作溫度范圍為室溫 ~ 210℃,控溫精度±0.5℃;設(shè)備可同時測試1 ~ 3組試樣,試樣尺寸為130 mm × 15 mm。
該設(shè)備滿足多項國家和國際標(biāo)準(zhǔn):ISO 14616、DIN 53369,可以精確的定量測定塑料薄膜在熱收縮過程中的熱縮力、冷縮力、以及收縮率等性能。
2. 試樣的制備
沿著PVC標(biāo)簽?zāi)さ臋M、縱向分別裁取寬為15 mm的試樣各20條,每2條為1組試樣,即橫、縱向各10組試樣,每組試樣分別用于熱縮力、冷縮力、收縮率的測試。試樣長度應(yīng)保證夾具間有100 mm的有效長度。測試試樣的厚度,至少測試3點(diǎn),取平均值。用專用制樣器在試樣表面打穿出兩個圓孔,便于試樣的裝夾。
3. 試驗條件
地點(diǎn):濟(jì)南蘭光包裝安全檢測中心
試驗條件:23℃、50%RH
測試指標(biāo):最大熱縮力、最大冷縮力、收縮率
4. 試驗步驟
4.1 試驗原理
將熱收縮標(biāo)簽?zāi)し謩e放置在帶有位移傳感器和力值傳感器的夾具上,迅速升溫到收縮溫度,然后冷卻,通過測試樣品在封閉加熱艙內(nèi)受熱后隨時間變化的各收縮性能曲線,從而自動獲得熱縮力、冷縮力、收縮率及設(shè)置溫度等結(jié)果值。
4.2 試驗步驟
FST-02薄膜熱縮性能測試儀可精確測試熱收縮膜的各種收縮力及相應(yīng)的收縮率,設(shè)備操作便捷:
l 安裝試樣:每組試樣內(nèi)其中1個試樣必須完(分隔)全平直的安裝于拉力傳感器上,拉力傳感器受力為零。另一個試樣須完(分隔)全平直的置于支架臂與位移傳感器上的夾具之間,有效長度為100 mm。
l 根據(jù)PVC標(biāo)簽?zāi)さ膮⒖紲囟?,設(shè)置試驗溫度、結(jié)束溫度等試驗參數(shù),點(diǎn)擊開始試驗選項,試驗開始。
l 當(dāng)設(shè)備加熱艙內(nèi)的溫度達(dá)到試驗溫度后,試樣自動進(jìn)艙,試驗開始計時,試樣受熱收縮并產(chǎn)生熱縮力,當(dāng)熱縮力的數(shù)值下降約15% ~ 30%時,使試樣離開加熱艙并停止計時。則記錄最佳設(shè)置溫度下薄膜在15~30秒之內(nèi)出現(xiàn)的最大熱縮力、最大冷縮力、收縮率、最大熱縮力出現(xiàn)時間等參數(shù)。
l 重復(fù)上述步驟,直至橫、縱向的10組試樣均完成測試。計算最大熱縮力、最大冷縮力與收縮率的平均值。
l 最佳設(shè)置溫度即可實現(xiàn)熱收縮膜在15~30秒內(nèi)出現(xiàn)最大收縮率的溫度。如果所記錄的試樣最大收縮力數(shù)值出現(xiàn)在置于加熱罩中不足15秒時,則逐步將設(shè)定溫度降低10 ℃,重復(fù)試驗,直至最大收縮力數(shù)值出現(xiàn)在15秒 ~ 30秒之間。相反,如果達(dá)到最大收縮力的時間大于30秒,則逐步將設(shè)定溫度升高10 ℃,重復(fù)試驗,直至最大收縮力出現(xiàn)在15秒 ~ 30秒之間。
4.3 試驗結(jié)果
飲料瓶PVC標(biāo)簽?zāi)ぴ谧罴言O(shè)置溫度下橫向的最大熱縮力、最大冷縮力以及收縮率的平均值分別為3.06 N/15mm、3.28 N/15mm、38.1%,而縱向的最大熱縮力、最大冷縮力以及收縮率的平均值分別為0.101 N/15mm、0.674 N/15mm、1.95%。從上述數(shù)據(jù)可以看出,該PVC標(biāo)簽?zāi)闄M向收縮膜,即標(biāo)簽的橫向圍繞著瓶體進(jìn)行收縮。
總結(jié):
采用FST-02薄膜熱縮性能測試儀測試熱收縮標(biāo)簽?zāi)r,可同時測試標(biāo)簽?zāi)さ臒峥s力、冷縮力及收縮率等性能指標(biāo),這是目前傳統(tǒng)的烘箱法、油浴法沒法比擬的。該設(shè)備的精準(zhǔn)度、智能化程度、試驗效率較高,除了熱收縮標(biāo)簽?zāi)ひ酝?,還可廣泛用于腸衣膜、集束包裝膜、消毒餐具包裝膜、文體用品、工藝禮品、五金件等各種產(chǎn)品的熱收縮膜的收縮性能測試。Labthink蘭光一直致力于為全球客戶提供專業(yè)的檢測服務(wù)與設(shè)備,為客戶提供大量的包裝材料性能數(shù)據(jù)參考。同時,Labthink蘭光提供包材阻隔性、機(jī)械性能強(qiáng)度等各種性能的檢測儀器及解決方案,您可以登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或直接致電咨詢。Labthink蘭光期待與各行業(yè)中的用戶增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
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