柔性包装材料耐揉搓性试验方法介绍

摘要:耐揉搓性是包装材料使用过程中能否保持良好性能的重要影响因素,本文系统的介绍了基于ASTM F392标准测试柔性材料耐揉搓性的试验方法,包括揉搓过程、揉搓模式、验证方法等内容,并总结分析了Labthink兰光利用FDT-02揉搓试验仪测试包装材料耐揉搓性的试验结果,为柔性材料耐揉搓性的测试及质量控制提供方法及数据参考。

关键词:包装材料、柔性材料,耐揉搓性、ASTM F392、揉搓试验仪、阻隔性、松节油法

在包装材料的制袋成型及成品包装运输、存储、销售过程中,不可避免的会受到外力对包装材料产生的折叠、揉压等揉搓作用,如抽真空包装表面形成的皱褶、自立袋底部或两侧折邦中的折痕、充气包装袋体四周弯折处等,若包装材料的耐揉搓性差,袋体表面被揉搓部位的材料易被破坏,复合膜中的一层甚至几层出现针孔、裂痕,影响成品包装的阻隔性能及密封性能。因此,优异的耐揉搓性是保证包装材料对所包装产品始终具有良好保护作用的重要条件之一。

图1 包装表面易出现揉搓现象示例

目前,国内尚未发布与包装材料揉搓性相关的方法标准,相关测试大多依据美国标准ASTM F392进行。根据包装材料在实际使用过程中可能受到的揉搓形式,对试样进行旋转(twisting)和压溃(crushing)两种形式的揉搓,旋转与压溃同时进行,当旋转440 时压溃方向移动90mm,然后继续压溃65mm,一次旋转、压溃操作即对试样完成一次揉搓,揉搓频率为45次/分钟。

按照一次揉搓旋转角度及压溃行程的长短,可分为长行程与短行程两种揉搓模式,长行程是指旋转440 、压溃行程155mm,短行程是指旋转400 、压溃行程80mm。按照揉搓次数的不同,可分为A、B、C、D、E五种揉搓模式,其中A模式是指长行程揉搓1小时,即2700次,B模式是指长行程揉搓20分钟,即900次,C模式是指长行程揉搓6分钟,即270次,D模式是指长行程揉搓20次,E模式是指短行程揉搓20次。

柔性包装材料经过揉搓后,一般采用松节油法、阻隔性测试法验证其耐揉搓性能。松节油法测试的是揉搓后的包装材料中是否形成了贯穿整个材料结构的针孔,验证过程为将揉搓后的试样平铺在白纸上,在试样表面涂刷一层有颜色的松节油,撤去试样,通过查看白纸表面是否出现了松节油斑点及斑点的大小、数量,判断试样是否存在针孔及针孔的大小、数量。阻隔性测试则是通过对比揉搓前、后包装材料阻隔性数值的差异,反映材料的耐揉搓性,如揉搓前后的氧气透过率、水蒸气透过率或氮气透过率等。

在进行揉搓试验时,应根据材料材质结构、验证目的采用适宜的揉搓模式及验证方法,根据Labthink兰光测试经验,以基于ASTM F392研制的FDT-02揉搓试验仪为检测设备,采用C模式对塑料复合膜进行揉搓后,松节油试验显示材料基本不会出现针孔,与揉搓前相比,揉搓后的氧气透过率增加量大部分仅为10%左右,部分样品揉搓前后的阻隔性基本不变,故而塑料复合膜的耐揉搓性较好,较轻的揉搓力度并不会对材料结构产生较大影响,在测试塑料复合膜或为验证材料是否易产生针孔时,可选择A、B类揉搓模式;用C模式揉搓铝塑复合膜类材料后,材料的氧气透过率增加量基本在200%以上,部分材料出现贯穿性针孔。因此,铝塑复合膜类包装材料的耐揉搓性能相对较差,较强的揉搓力度很容易使材料出现贯穿性针孔,在测试该类材料或为验证揉搓对包装材料阻隔性的影响时,可选择C、D、E类揉搓模式。

图2  FDT-02揉搓试验仪

本文根据ASTM F392标准,系统地介绍了包装材料耐揉搓性的试验方法,并结合Labthink兰光包装检测实验室日常的检测经验,总结了塑料复合膜与铝塑复合膜的耐揉搓测试情况,概括了测试不同薄膜时适宜选择的试验模式,为监测软塑包装材料耐揉搓性能时提供参考。Labthink兰光是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业,现有检测设备百余款。愈了解,愈信任!Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。

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