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目前市場上用于檢測材料拉伸性能的拉力試驗機很多,但是并非所有的試驗機都適合軟包裝材料的拉伸試驗,本文結合我國材料檢測標準,分析了選擇軟包材檢測的拉力機時應尤其關注的指標.
塑料和橡膠的拉伸性能是其力學性能中zui重要、zui基本的性能之一,它在很大程度上決定了該種塑料和橡膠的使用場合.拉伸性能的好壞,可以通過拉伸試驗來檢測.
1、高分子聚合物的拉伸性能
作為材料使用時要求高分子聚合物具有必要的力學性能.可以說,對于高分子聚合物的大部分應用而言,力學性能比其他物理性能顯得更為重要.
高分子聚合物具有所有已知材料中可變性范圍zui寬的力學性質,這是由于高聚物由長鏈分子組成,分子運動具有明顯的松弛特性的緣故.如高聚物材料具有相當高的伸長率,一般PE的斷裂伸長率在90%~950%(其中線性低密度聚乙烯LLDPE的伸長率較高),通過特殊的制作工藝,部分材料的伸長率可在1000%之上,而普通高聚物材料的斷裂伸長率也多在50%~100%之間.通常對材料的拉伸性能要求較高的有熱收縮膜以及拉伸膜等.
2、拉伸試驗
拉伸試驗(應力-應變試驗)一般是將材料試樣兩端分別夾在兩個間隔一定距離的夾具上,兩夾具以一定的速度分離并拉伸試樣,測定試樣上的應力變化,直到試樣破壞為止.
拉伸試驗是研究材料力學強度zui廣泛使用的方法之一,需要使用恒速運動的拉力試驗機.按載荷測定方式的不同,拉力試驗機大體可以分為擺錘式拉力試驗機和電子拉力試驗機兩類,目前使用較多的是電子拉力試驗機.
3、電子拉力試驗機選擇指標
由于軟包裝材料主要是高分子聚合物或它的相關材料,如前所述高聚物材料的伸長率遠遠優于金屬、纖維、木材、板材等材料,因此檢測高分子聚合物的拉力機就與通常的材料拉伸性能檢測拉力機有一定的差別,尤其需要注意的是電子拉力機的有效行程以及試樣夾具兩方面.
在進行拉伸試驗時,所用試樣的尺寸雖然小,但材料的伸長率普遍比較高,因此用于檢測軟包裝材料的拉伸性能需要配備行程較大的拉力機,否則夾具運行可能會超過行程的使用極限、造成設備的損壞.
需要注意的是在伸長率的計算中,我們僅采集試樣上兩條標線間的伸長量.標線是通過打印或手工的方式畫在制取完成的試樣上的(標線的添加應對試樣不產生任何影響),而標線間的距離是多少呢?不同的標準給在兩夾具之間的試樣都會得到不同程度的拉伸變形.標準中與標線距離相對應的夾具間的初始距離在80~115mm以內,如果兩夾具間的試樣都能保持同樣的伸長率并假設為500%,則拉力機的有效行程出的這一距離大多存在一定的差異,而同一標準中也是往往針對不同的材料給出不同的試樣尺寸,因此標線之間的距離也是不同的,不過這樣有利于檢測伸長率非常大或非常小的材料并得到的試驗結果.對于塑料薄膜,標線之間的距離通常是在25~50mm之間.
由于試樣在拉伸試驗中變形伸長不僅僅是在標線之內,凡是需在480~690mm,如果是伸長率為1000%的試樣,則拉力機的有效行程至少為880mm才能保證試驗的正常進行.
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