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層(céng)間剝離試驗機(又稱層間剝(bāo)離強度測試儀)的核心工作原理是:模擬多層材料(如紙板、複合膜(mó)、膠合板(bǎn))在實際使(shǐ)用中 “層間分離” 的場景,通過 “對試樣施(shī)加垂直於層麵的拉力或平行於層(céng)麵的剪切力,直至層(céng)間完全剝離”,測量剝離(lí)過程中的最大力或平均力,評估材料的(de)層間結合強(qiáng)度—— 剝(bāo)離力越(yuè)大,說(shuō)明層間粘結越(yuè)牢固,材(cái)料抗分層、抗破損的能力越強。

一、核心原理類比(快速(sù)理解)
就像我們用手撕開一本粘在一起(qǐ)的書頁,或剝開雙層膠帶 —— 手上感受到的 “拉扯力” 就(jiù)是層間結合力;儀器隻是用標準(zhǔn)化的(de) “機械(xiè)力” 替代人工,保證拉(lā)力方向、速度完全一致,精準(zhǔn)測量 “剝離所需的(de)力”,避免人工(gōng)力度不均導致的結果偏(piān)差。
二、核心測試方(fāng)法與對應原理(lǐ)(按剝離(lí)方向分類)
層(céng)間剝離的核心是(shì) “讓力集中在兩層材料的粘(zhān)結麵”,因此根(gēn)據材料結(jié)構和使用場景,主要分(fèn)為兩種測試方式,原理略有差(chà)異但核心一致:
1. 90°剝離法(垂直剝離,適用於(yú)薄型多層材料)
適用對象:複合膜(如食(shí)品包裝膜、鋁箔複合紙)、印刷紙(如覆(fù)膜紙(zhǐ)、UV 印刷紙)、薄型膠合板等。
原理邏輯:將試樣(yàng)的一層固定,另一層沿 “與層麵垂直的 90° 方向” 施加拉力,讓層間從一端開始逐步剝離,測量剝離過程中的(de)力值。
通俗類比:像撕便利貼一樣,捏住便利貼的一角,垂直於紙麵向上撕,感受的拉力就是 90° 剝離力。
2. 180° 剝離法(平行剝離,適用於柔性多層材料)
適用對象:雙麵膠(jiāo)、不幹膠標簽、織物複合層、薄型瓦楞(léng)紙板(麵紙與瓦(wǎ)楞芯紙的剝離)等。
原理邏輯:將試樣的兩層分別固定(dìng)在兩個夾持器上(shàng),兩個夾持器沿 “與層麵平行的 180° 方(fāng)向” 反向拉伸,讓層間(jiān)沿整個粘結麵均勻剝離,測量剝離(lí)力。
通俗類比:像撕雙層塑料袋一樣,捏住袋子的兩層邊緣,向相反方向平拉,感受的拉力就(jiù)是(shì) 180° 剝離(lí)力。
3. T 型剝離法(適用於厚型多層材料,如瓦楞(léng)紙板)
適用對象:瓦楞紙板(麵紙與瓦楞芯紙(zhǐ)、芯紙(zhǐ)與裏紙的粘合強度)、厚型(xíng)複合板、膠合板等。
原理邏輯:將試樣加工成 “T” 型結構(一層為(wéi)橫向,一層為縱向),橫向層固定,縱向層沿垂直方向施加拉力,讓層間在 T 型接口處剝離(lí),測量最大剝離力(行業常稱 “粘合強度(dù)”)。
通俗類比:像拔釘子一樣,瓦楞紙板(bǎn)的麵(miàn)紙相(xiàng)當於(yú) “木板(bǎn)”,芯紙相當於 “釘子”,儀器拉力模擬 “拔釘子(zǐ)” 的力,測試麵紙與芯紙的粘結牢固度。
三、詳細工作步驟(以主流 T 型剝離法為(wéi)例,適配瓦(wǎ)楞紙板(bǎn)測(cè)試)
1. 試樣準備:確保剝離力集中在層間
將瓦楞紙板切成標準尺寸的試樣(yàng)(如(rú) 100mm×25mm,符合 GB/T 6548-2018);
關鍵步驟:用刀具將試(shì)樣的 “麵紙與芯紙” 或 “芯紙與裏(lǐ)紙” 沿一端預先分離 20-30mm(形成 T 型接口),避免拉力作用在材料(liào)本身(而非層間粘結麵),確保測試的是 “層間結合力” 而非材料自身強度;
測試前將試樣在(zài)標準環境(23℃±1℃,濕度 50%±2%)平衡,避免溫濕度影響粘結強度(如膠水遇(yù)潮軟化)。
2. 夾持固定:精準定位剝離方向(xiàng)
將試樣的 “固定層”(如瓦楞(léng)紙(zhǐ)板的麵紙)夾在儀器的 “上夾持(chí)器” 中,“剝離層”(如芯紙)夾(jiá)在(zài) “下夾持器(qì)” 中;
調整夾持位置,確保試樣的 T 型接口(kǒu)正對兩夾持器的中心連(lián)線,且剝離方向(xiàng)垂直於層麵(T 型法)或平行於層麵(180°/90° 法(fǎ)),避免(miǎn)拉力偏移導致(zhì)層間撕裂而非剝離。
3. 機械拉伸:勻速施加剝(bāo)離力
儀(yí)器啟動後,通過電機驅動下夾持器以(yǐ)固定速度(如 100mm/min,國(guó)標規定)向下運動(dòng)(T 型法)或反向運動(180° 法),勻(yún)速施加拉力;
拉(lā)力通過夾持器傳遞到試樣的層間粘結麵,讓粘結麵逐步分離(lí)(剝離),拉伸過程中力值會隨粘結麵的分離狀態變化(如初期力值上升,穩定剝離後力值趨(qū)於平穩)。
4. 力值捕捉與數據記錄
剝離過(guò)程中,儀器的 “力傳感器” 實時捕捉拉力的變化,精度可達 ±0.5%,並通(tōng)過數據采(cǎi)集係統記錄 “力 - 位移曲(qǔ)線”(橫軸為剝離距離,縱軸為拉力值(zhí));
當層間完全剝離(或剝離距離達(dá)到(dào)設定值)時,儀器停止拉伸,自動分析曲(qǔ)線數(shù)據:
對(duì)於脆性粘結(如硬膠粘結),取曲(qǔ)線的(de) “最大峰值力(lì)”(單位(wèi):N)作為剝離強度;
對於柔性粘結(如軟膠、熱熔膠(jiāo)粘結),取曲線的 “平均力”(單位:N)作為剝離強度;
瓦楞紙板測試中,通常以 “剝離力 / 試樣寬度” 表示(單位:N/m),即單位寬(kuān)度的層間粘合強(qiáng)度。
5. 數據輸出:量化層間(jiān)結合性能
儀器直接(jiē)顯(xiǎn)示核心數據:最大剝離力、平均剝離力、剝離強度(單位寬度力值),部分機型還會自動(dòng)計算多組試樣的平均值、標準差(chà)(用於(yú)質量控製);
核心邏輯:剝離力 / 強度越大(dà)→層間粘結越牢固→材料(liào)抗分層能力越強(如瓦楞紙板層間剝離強度高,運輸中不易因擠(jǐ)壓導致麵紙與芯(xīn)紙分離(lí),影響承重)。
四、關鍵原理補充(為什(shí)麽(me)這麽設計?)
勻(yún)速拉伸的必要性:拉(lā)伸速度過(guò)快會導致(zhì)力值峰值偏高(瞬間衝擊力),過慢會導致(zhì)力值偏低(粘結麵緩慢(màn)分離),固定速度(如 100mm/min)是為了讓不同(tóng)測試的力值具有可比性,符合行業標準。
夾持器的設計要求:夾持器需具備(bèi)足夠的夾持(chí)力,防止(zhǐ)試樣打滑(尤其是柔性材(cái)料),同時夾持(chí)麵需平整且帶有防滑紋理,避免壓傷試樣或導致剝離方向偏移。
預製剝離口的意義:如果沒有預製剝離口,拉力會先作用在材(cái)料本身(shēn),可能導致材料斷裂(liè)而非層間剝離,無法準確測量粘結強(qiáng)度;預製剝離口能讓拉力(lì)直(zhí)接作用於粘(zhān)結(jié)麵,確保測試目標精準。
力傳感器的響應要求:層間剝離的力(lì)值變化可能是瞬(shùn)間的(如脆性粘結斷裂)或持續的(如柔性粘結穩定剝離),傳感器(qì)需(xū)具(jù)備毫秒級(jí)響應速度,才能完整(zhěng)捕捉力(lì)值變化曲線,確保數據準確。
五、應用場景與(yǔ)原理適配
包裝行業:測試瓦楞紙板的(de)麵紙(zhǐ)與芯紙粘合強度(避免紙箱分層)、複合(hé)膜的層間(jiān)剝離強度(避免食品包裝膜破損漏液);
印刷行業:測(cè)試覆膜紙、UV 印刷紙的(de)層間結合力(避免印刷後覆膜脫落);
建材行業:測試膠合板、複合地板(bǎn)的層間剝離強度(避免使用(yòng)中分層(céng)開裂);
膠帶 / 膠粘劑行業:測試雙麵膠、不幹膠的剝離強度(確保粘性達標(biāo))。
層間剝離試驗機的工作原理可簡化為:預製剝(bāo)離口→精準夾持試樣→勻速施加定向拉力→捕捉剝離力值變化→輸出剝離強度,核(hé)心是 “讓(ràng)力集中在層間粘結麵,通過標準化拉伸和精準力值測量,量化層間結合牢固度”,不同測試方法(T 型、180°、90°)僅適配不同材料的結構和使(shǐ)用場(chǎng)景,原理本質一致。
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