摘要：酸奶杯蓋膜大多采用鋁箔復(fù)合膜材質(zhì)，主要為了保證封口的高阻隔性，同時滿足吸管易穿刺。但是，蓋膜過于易穿刺則會導(dǎo)致不耐受外界硬物的作用力，從而發(fā)生泄漏、破損等質(zhì)量問題。因此，如何保證蓋膜的抗穿刺力較為合適，則需要專業(yè)的抗穿刺性檢測設(shè)備及合理的檢測方法進(jìn)行驗證。本文詳細(xì)介紹了抗穿刺性驗證試驗的測試原理、方法及試驗步驟，可為相關(guān)行業(yè)提供實際參考。
關(guān)鍵詞：酸奶塑料杯、封口蓋膜、泄漏、破裂、鋁箔復(fù)合膜、鋁塑復(fù)合膜、軟塑包裝、抗穿刺力、抗穿刺性、穿刺強(qiáng)度、智能電子拉力試驗機(jī)、電子拉力機(jī)
1、意義
抗穿刺性是軟塑薄膜一項重要指標(biāo)性能，即包裝材料抵抗外力穿刺的性能，以“抗穿刺力"或“穿刺強(qiáng)度"表征其性能。對于使用軟塑薄膜包裝的成品在包裝、儲存、運(yùn)輸及流通環(huán)節(jié)中，易受到包裝內(nèi)部較尖銳的硬物（如竹簽、木棍、骨頭、調(diào)味顆粒以及速凍水餃的邊角等）或者外界常接觸到的尖銳物品（如其他包裝袋的堅硬邊角）的穿刺、沖擊等作用力。倘若包裝材料的抗穿刺性較差，即抗穿刺力或穿刺強(qiáng)度較低，則易引起包裝表面出現(xiàn)細(xì)小針孔似的孔洞，導(dǎo)致成品包裝漏氣或泄露，甚至出現(xiàn)明顯破袋，從而使得內(nèi)裝物發(fā)生變質(zhì)、泄漏等質(zhì)量問題。
塑料杯酸奶包裝常使用含有鋁箔這種金屬材質(zhì)的薄膜作為杯口蓋膜，即采用鋁箔與其他塑料膜形成的復(fù)合膜。因為酸奶含有大量的脂肪與蛋白質(zhì)成分，要求其包裝材料具有很高的阻氧性，而此種材質(zhì)的蓋膜具有高阻隔性，可保證酸奶杯的阻氧性；同時其易被吸管穿刺，便于食用者吸食，但并不代表蓋膜的抗穿刺力越小越好（即蓋膜易于刺穿），需滿足一定的抗穿刺性，防止外界物體對其造成的意外傷害。本文以某品牌酸奶塑料杯鋁箔復(fù)合膜材質(zhì)的蓋膜為例，采用濟(jì)南蘭光自主研發(fā)的XLW(EC)智能電子拉力試驗機(jī)進(jìn)行相關(guān)抗穿刺性試驗。
圖1 酸奶杯及其蓋膜
2、標(biāo)準(zhǔn)
國內(nèi)有關(guān)軟塑包裝抗穿刺力的測試方法主要依據(jù)為GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》中“6.6.13 穿刺強(qiáng)度"部分進(jìn)行相關(guān)測試。
3、檢測樣品
某品牌酸奶杯蓋膜（鋁箔復(fù)合膜卷膜）。
4、檢測設(shè)備
本文采用Labthink蘭光XLW(EC)智能電子拉力試驗機(jī)測試樣品的抗穿刺力。
圖2 XLW(EC)智能電子拉力試驗機(jī)
4.1 測試原理
根據(jù)實際穿刺方向，確定試樣內(nèi)外表面中哪一面面向穿刺針，再利用特殊夾具夾持試樣。安裝在動夾頭上的穿刺針將按照一定速率移動，直到穿刺試樣，位于動夾頭上的力值傳感器與位移傳感器將準(zhǔn)確記錄整個穿刺過程中的力值變化。
4.2 設(shè)備可適用范圍
(1) XLW(EC)智能電子拉力試驗機(jī)適用于塑料薄膜、復(fù)合材料、軟質(zhì)包裝材料、塑料軟管、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、貼劑、離型紙、保護(hù)膜、組合蓋、金屬箔、隔膜、背板材料、無紡布、橡膠、紙張等產(chǎn)品的抗穿刺力、拉伸、剝離、變形、撕裂、熱封、粘合、開啟力、撕開力、低速解卷力、剝開力、拉拔力等性能的測試。
(2) XLW(EC)智能電子拉力試驗機(jī)符合GB 8808-1988、GB/T 1040.1-2006 ~ GB/T 1040.4-2006、GB/T 1040.5-2008、GB/T 4850-2002、GB/T 12914-2008、GB/T 2790 ~ GB/T 2792、QB/T 2358、ISO 37、ASTM D 3330、ASTM F 904等將近30項國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。
4.3 設(shè)備參數(shù)
- 500 N、50 N兩種規(guī)格的力值傳感器可供選擇，測試精度優(yōu)于0.5級，有效的保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
- 設(shè)備支持拉、壓雙向試驗?zāi)Ｊ剑趦煞N試驗?zāi)Ｊ较拢囼炈俣染蓮?0 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種模式中任意設(shè)定。
- 設(shè)備采用氣動夾樣，能夠有效防止試樣打滑。
- 夾具的行程為950 mm。
- 通過限位保護(hù)、過載保護(hù)以及自動回位等智能配置，保護(hù)用戶的操作安全。
- 配置了100余種不同的試樣夾具供用戶選擇，可滿足超過1000種材料的測試要求，并可根據(jù)測試材料的不同，提供定制服務(wù)。
5、試驗步驟
(1) 用取樣器從鋁塑復(fù)合膜蓋膜的表面裁取直徑為100 mm的圓形試樣5片。
(2) 確定穿刺針由試樣外表面向內(nèi)穿刺后，將試樣裝夾到穿刺試驗夾具上，試樣外表面面對穿刺針方向，并將夾具固定在試驗設(shè)備上。
(3) 設(shè)置夾持穿刺針動夾頭的試驗速度、位移、試樣厚度等試驗信息。
(4) 點擊開始試驗選項，試驗開始。
(5) 儀器自動計算、分析并出具試驗結(jié)果。
圖3 試樣裝夾過程
6、試驗結(jié)果
- 5個蓋膜試樣的抗穿刺力分別為：6.928、7.105、7.088、7.216、6.994，每個試樣結(jié)果之間相對偏差均小于5%。根據(jù)實際蓋膜在使用過程中的需要，該抗穿刺力數(shù)值較為合適，既能滿足食用時吸管容易插入，也可保證蓋膜不易被外界硬物穿刺而發(fā)生破裂或泄露。
7、結(jié)論
采用XLW(EC)智能電子拉力試驗機(jī)(Labthink蘭光)測試鋁箔復(fù)合膜材質(zhì)蓋膜的抗穿刺力時，可獲得穩(wěn)定、準(zhǔn)確的試驗結(jié)果，為酸奶杯產(chǎn)品實際使用時的相關(guān)指標(biāo)提供可靠驗證方案。本方案涉及的抗穿刺力儀器及檢驗方法還可適用于其他軟塑復(fù)合膜產(chǎn)品的抗穿刺性驗證。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業(yè)的檢測服務(wù)與設(shè)備，多年來為客戶提供了上千次相關(guān)抗穿刺性的驗證服務(wù)，為客戶提供可靠的數(shù)據(jù)支持。了解關(guān)于更多相關(guān)檢測儀器信息，您可以登陸濟(jì)南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
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