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薄膜撕(sī)裂(liè)度測定是評估(gū)薄膜材料抗撕裂性能的重要測試項目,廣泛(fàn)應用於包裝材料、塑料薄膜、紙張等領域,其結果直接關(guān)係到材料(liào)在加工、運輸和(hé)使用過程中的可靠性。以下從測定原理、主要(yào)方(fāng)法、儀(yí)器設備、操作步驟及注意事(shì)項等方麵進行詳細說明:
![DRK108C電子薄膜撕裂度測定儀[00_00_15][20250807-172520].png DRK108C電(diàn)子薄膜撕裂度測定儀(yí)[00_00_15][20250807-172520].png](/sys_manager/uploadimg/image/20250807/6389018443770628694144670.png)
一、測定原理
薄膜撕裂度指的是將預先有切口的薄(báo)膜樣品撕裂至一(yī)定長度所需的(de)力,通常以撕裂過程中所施加的力的平均值或最大值來表示。其核心原理是通過(guò)模擬材料在實際使用中可能受到的撕裂應力,評估材料抵抗撕裂擴展(zhǎn)的能力。
對於韌性材料(如(rú)塑料薄膜),撕裂過程(chéng)中力的變化較為平穩,通常以平均力作為結果;
對於脆性材料,撕裂力(lì)可(kě)能隨裂紋(wén)擴展急劇變化,需關注最大撕裂力。
二(èr)、主要(yào)測試方法及標準(zhǔn)
不同材料和應用(yòng)場景對應不同的測試標準,常(cháng)見的有以下兩種:
1. 埃爾門多夫(Elmendorf)法(最常(cháng)用)
適用範圍:適用於塑料薄膜(mó)、薄片、紙張、紙(zhǐ)板等(děng)材料,尤其適合厚度較薄、韌性較好的薄(báo)膜。
測試(shì)原理:將矩形樣品預先切開一個(gè)切(qiē)口,利用擺錘下落的動能撕裂樣品(pǐn),通過擺錘消耗的能量計(jì)算撕裂度。
相關(guān)標準:
ISO 6383-1:2013《塑料 — 薄膜和薄片 — 撕裂強(qiáng)度(dù)的測定 — 第(dì) 1 部分:埃爾門多夫法》
GB/T 16578.2-2009《塑料薄膜和(hé)薄片耐撕裂性能的測(cè)定 第 2 部分:埃爾門多夫法》
2. 褲形撕(sī)裂法
適用範圍:適用於較厚的(de)薄膜、薄片或橡膠材料,通過樣品(pǐn)自身形狀(zhuàng)引導撕裂方向。
測試原理:將樣品裁剪(jiǎn)成 “褲形”,在兩端施加拉力,使撕裂(liè)沿預定線擴展,記錄最大撕裂力。
相關標準:
ISO 6383-2:2013《塑料 — 薄膜和薄片 — 撕裂強(qiáng)度的測定 — 第 2 部分:褲形(xíng)撕裂法》
GB/T 16578.1-2008《塑料薄(báo)膜和薄片耐撕裂性能的測定 第 1 部分:褲形撕裂法》
三、儀器設備(以埃爾門(mén)多夫法(fǎ)為例)
埃爾門多夫撕裂(liè)度儀:核心組件包括
擺錘:提供撕裂所需的動能,不同重量的擺錘對(duì)應(yīng)不同(tóng)的測試範圍(如 1600gf、3200gf 等);
樣品夾持裝置:固定樣品,確保撕裂方向穩定;
切口刀:在樣品上預(yù)製標準長度的切(qiē)口(通常 20mm);
讀數裝(zhuāng)置:記錄(lù)擺錘擺動角度,換算為(wéi)撕裂能或撕裂力。
輔助工具:
取樣(yàng)器:裁(cái)剪標準尺寸的樣品(pǐn)(如 100mm×63mm);
遊標(biāo)卡尺(chǐ):測量樣品厚度(精確(què)至 0.01mm)。
四、測試(shì)步驟(埃爾(ěr)門多夫法)
樣品準備:
從薄膜卷材(cái)上隨機截取至少 10 個樣品(縱向(xiàng)和橫向各 5 個,以(yǐ)評估各向異性);
用取樣器將樣品(pǐn)裁剪為 100mm×63mm 的矩形,確保邊緣平整、無褶皺;
在樣品寬度方向的中心位置,用切口刀預製 20mm 長的垂直切口(切口需平直,避免歪斜)。
儀器校(xiào)準:
根據樣品預期撕(sī)裂強度選擇(zé)合適量(liàng)程的擺錘(如(rú)低強度薄膜用小量程擺(bǎi)錘);
檢查(chá)儀器水平度,確保擺錘擺動順暢,無卡頓;
進行零點校準和標準樣品校(xiào)準,驗證儀(yí)器精度。
樣品夾(jiá)持與測試:
將樣品無切口的一端固定在儀器下夾持(chí)器,有切口的部分懸於上夾持器下方,確保切口(kǒu)位於夾持中心;
抬(tái)起擺錘並鎖定,將(jiāng)樣品另一端固定在上夾持器,確保樣品平整、無張力;
釋放擺(bǎi)錘,擺錘下落(luò)時(shí)撕裂樣品,儀器自動記錄撕裂過程中的能量消耗(hào);
每個(gè)樣品測試 3 次,取平均值(剔除異常值)。
結果計算:
撕裂(liè)度(T)計算公式(shì):T=dE
其(qí)中,E為撕裂能(由儀器根據擺錘參數和擺動角度計算),d為樣品厚度(mm);
結果單位通常為 N/mm(牛 / 毫米)或 kN/m(千牛 / 米),具體需符合標準要求。
五、結果應用
薄膜撕裂度是包裝材料的關鍵指標:如食品包裝膜需具(jù)備一定抗(kàng)撕裂性,避免運輸中破(pò)損;
可用於評估材料配方或加工工(gōng)藝的穩定性(如吹塑薄膜的拉伸比、厚度均勻性對撕裂(liè)度的影(yǐng)響);
不同方向的撕裂度差異(如縱向>橫向)可指導材料的合理使用(如根據受力方向選擇包裝方向(xiàng))。
通(tōng)過嚴格遵循測試標準(zhǔn)和操作規範,薄膜撕裂度測定結果可準確反映材料的抗撕裂性能,為產品(pǐn)設計、質(zhì)量控(kòng)製和應用選型提供可(kě)靠依據。
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