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    淺談PA薄膜粘連與摩擦系數

    分類:
    公司新聞
    作者:
    來源:
    2015/07/22 11:43
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    【摘要】:
    自動包裝線的運行中往往遇到PA薄膜拉斷、打滑、包裝生產線斷流等生產性問題,許多人將其歸結于薄膜的摩擦系數的問題??蓽y試摩擦系數的結果顯示并沒有不合格,這是什么原因呢,這就要歸結于一個日常很少有人注意的物理量――粘連(blocking)。?  在實際應用過程中,往往有這樣的情況,剛剛成膜的包裝材料,在包裝線使用時阻力太大,這就是粘連的作用了。彩印企業經常遇到的問題,卷膜熟化溫度高時必須倒卷才能送出,
      自動包裝線的運行中往往遇到PA薄膜拉斷、打滑、包裝生產線斷流等生產性問題,許多人將其歸結于薄膜的摩擦系數的問題??蓽y試摩擦系數的結果顯示并沒有不合格,這是什么原因呢,這就要歸結于一個日常很少有人注意的物理量――粘連(blocking)。
     
      在實際應用過程中,往往有這樣的情況,剛剛成膜的包裝材料,在包裝線使用時阻力太大,這就是粘連的作用了。彩印企業經常遇到的問題,卷膜熟化溫度高時必須倒卷才能送出,就是要消除粘連作用。
     
      薄膜的粘連指在各種塑料樹脂材料用不同工藝過程或加工條件制備的兩層薄膜間存在的粘連力,即塑料薄膜接觸層之間的一種粘著現象。粘連是塑料薄膜材料的一項重要性能。
     
      塑料薄膜在溫度和壓力的作用下可能產生粘連,在加工、使用或貯藏過程中也可能產生粘連。幾乎所有粘連都是由下述幾種情況引起的。
     
        1、極端光滑的薄膜表面,緊密接觸而且幾乎完全隔絕空氣,分離時形成的局部真空。
     
        2、壓力或溫度(或兩者共同作用)引起薄膜接觸表面粘融。
     
        3、靜電吸附。
     
        薄膜粘連性能的測試
     
        用一根鋁棒,以一定的速度沿其軸線的垂直方向勻速運動,使粘連著的兩層塑料薄膜彼此逐漸分開。以分開每單位寬度粘連表面所需平均力表示粘連力,單位N/mm表示。
     
    通過電子拉力機的運動,使一根夾在兩層塑料薄膜之間的光滑鋁棒沿其軸線的垂直方向勻速運動。把粘連在一起的兩層塑料薄膜逐漸分開,計算分離單位寬度粘連表面多需的平均力即為粘連力。
     
       使用LDX-200電子拉力機,試驗過程如圖所示。將鋁棒和支撐框架組裝好并固定到試驗機的下夾具上。調節試驗機,使每次試驗開始時,鋁棒與上夾具間的距離在40mm之內。
     
        當測試粘連力較大或是很薄的薄膜時,由于夾具寬度太窄可能會造成膜層皺折和拉伸變形。為克服這一困難,可選擇超過試樣寬度的夾子,連接到夾具上,再進行試驗。沿標記過的一端將每一試樣的兩個表面分開,使薄膜的每一單層在鋁棒周圍留出50~80mm的不粘連長度。
     
        在薄膜粘連嚴重的情況下,可用兩小條壓敏膠帶貼在試樣一角的兩個相對面上,并延伸到試樣邊緣之外,彼此粘在一起。從最外緣將兩條壓敏膠帶分開,該薄膜的兩角則會隨之分開。
     
    將試樣固定在拉力機的上夾具上,夾具的位置在中心標記處。參見圖1,然后調節零點,忽略試樣重量。
     
    在試樣速度為125mm/min,開始試驗直至試樣被完全分開。記錄試驗負荷的平均值,單位以N表示。從最佳平均負荷線的平均值。平均負荷線可用肉眼來確定,也可選擇均勻間隔的負荷坐標去平均值,或用任何一種常見的方法,包括圖形積分的方法來確定。
     
         計算所有測試試樣的粘連力。用平均負荷除以試樣寬度即得到粘連力。單位N/mm 。如果不同位置試樣的粘連力存在明顯差異,建議也要報告粘連力的最大值和最小值。
     
    粘連測試因為干擾因素多,對測試結果要求:
     
        重復性——由一個操作人員重復測試的試驗結果之差不得超過0.388×10-3N/mm。
     
        再現性——由兩個試驗室提供的結果之差不得超過0.527×10-3N/mm。
     
        具體測試方法見《復合軟包裝質量標準手冊》p262,GB/T 16276《塑料薄膜粘連性試驗方法》。
     
        粘連與摩擦系數的異同
     
        與我們常見的摩擦系數測試相比較,可以清楚的看出這兩個物理量之間的異同,塑料薄膜摩擦系數一般指兩塊薄膜之間或者薄膜與金屬之間運動時的摩擦(動摩擦系數)和剛開始運動時的摩擦(靜摩擦系數),前者關系到生產時的能耗和速度,后者關系到開機瞬間電流的問題。通過用MC-600測試摩擦系數的方法我們知道,測試有一個基本前提。就是要測試的試樣事先是分開的,即兩塊薄膜沒有必然的聯系,可以是兩個不同部位的薄膜。
     
        粘連性能測試考察的是薄膜的原始狀態,即測試前粘連的薄膜是不可以用其它方法分開分開的。粘連性能不但關系到開機瞬間電流,也關系生產中的能耗。測試時需要的是正在處于粘連狀態的薄膜。
     
        減少二者的影響所用方法不同,前者需要在薄膜生產的原料里添加潤滑劑或者爽滑劑,即一些可以游離到薄膜表面的有機小分子,如低分子臘、酰胺類或者皂類。后者需要在生產薄膜時添加一些可以形成尖端放電或者增加薄膜空隙的突起的開口劑,一般為與塑料相容性好的無機鹽類,如硅藻土、二氧化硅、磷酸鹽等。
     
    所以,在遇到包裝膜拉斷、打滑、包裝生產線斷流等一些問題時,除了要考慮摩擦系數,也應該考察薄膜的粘連性能,這樣才能全面的分析問題原因,找到解決方案。有時候,單純因為時間或者熱導致的粘連,可能只需要用分切機把薄膜倒一下卷,造成包裝線停工的問題就可以完全解決。       
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