柔性包裝材料耐揉搓性試驗方法

摘要：耐揉搓性是包裝材料使用過程中能否保持良好性能的重要影響因素，本文系統(tǒng)的介紹了基于ASTM F392標(biāo)準(zhǔn)測試柔性材料耐揉搓性的試驗方法，包括揉搓過程、揉搓模式、驗證方法等內(nèi)容，并總結(jié)分析了Labthink蘭光利用FDT-02揉搓試驗儀測試包裝材料耐揉搓性的試驗結(jié)果，為柔性材料耐揉搓性的測試及質(zhì)量控制提供方法及數(shù)據(jù)參考。

關(guān)鍵詞：包裝材料、柔性材料，耐揉搓性、ASTM F392、揉搓試驗儀、阻隔性、松節(jié)油法

在包裝材料的制袋成型及成品包裝運輸、存儲、銷售過程中，不可避免的會受到外力對包裝材料產(chǎn)生的折疊、揉壓等揉搓作用，如抽真空包裝表面形成的皺褶、自立袋底部或兩側(cè)折邦中的折痕、充氣包裝袋體四周彎折處等，若包裝材料的耐揉搓性差，袋體表面被揉搓部位的材料易被破壞，復(fù)合膜中的一層甚至幾層出現(xiàn)針孔、裂痕，影響成品包裝的阻隔性能及密封性能。因此，優(yōu)異的耐揉搓性是保證包裝材料對所包裝產(chǎn)品始終具有良好保護(hù)作用的重要條件之一。

圖1 包裝表面易出現(xiàn)揉搓現(xiàn)象示例

目前，國內(nèi)尚未發(fā)布與包裝材料揉搓性相關(guān)的方法標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)測試大多依據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM F392進(jìn)行。根據(jù)包裝材料在實際使用過程中可能受到的揉搓形式，對試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(twisting)和壓潰(crushing)兩種形式的揉搓，旋轉(zhuǎn)與壓潰同時進(jìn)行，當(dāng)旋轉(zhuǎn)440°時壓潰方向移動90mm，然后繼續(xù)壓潰65mm，一次旋轉(zhuǎn)、壓潰操作即對試樣完成一次揉搓，揉搓頻率為45次/分鐘。

按照一次揉搓旋轉(zhuǎn)角度及壓潰行程的長短，可分為長行程與短行程兩種揉搓模式，長行程是指旋轉(zhuǎn)440°、壓潰行程155mm，短行程是指旋轉(zhuǎn)400°、壓潰行程80mm。按照揉搓次數(shù)的不同，可分為A、B、C、D、E五種揉搓模式，其中A模式是指長行程揉搓1小時，即2700次，B模式是指長行程揉搓20分鐘，即900次，C模式是指長行程揉搓6分鐘，即270次，D模式是指長行程揉搓20次，E模式是指短行程揉搓20次。

柔性包裝材料經(jīng)過揉搓后，一般采用松節(jié)油法、阻隔性測試法驗證其耐揉搓性能。松節(jié)油法測試的是揉搓后的包裝材料中是否形成了貫穿整個材料結(jié)構(gòu)的針孔，驗證過程為將揉搓后的試樣平鋪在白紙上，在試樣表面涂刷一層有顏色的松節(jié)油，撤去試樣，通過查看白紙表面是否出現(xiàn)了松節(jié)油斑點及斑點的大小、數(shù)量，判斷試樣是否存在針孔及針孔的大小、數(shù)量。阻隔性測試則是通過對比揉搓前、后包裝材料阻隔性數(shù)值的差異，反映材料的耐揉搓性，如揉搓前后的氧氣透過率、水蒸氣透過率或氮氣透過率等。

在進(jìn)行揉搓試驗時，應(yīng)根據(jù)材料材質(zhì)結(jié)構(gòu)、驗證目的采用適宜的揉搓模式及驗證方法，根據(jù)Labthink蘭光測試經(jīng)驗，以基于ASTM F392研制的FDT-02揉搓試驗儀為檢測設(shè)備，采用C模式對塑料復(fù)合膜進(jìn)行揉搓后，松節(jié)油試驗顯示材料基本不會出現(xiàn)針孔，與揉搓前相比，揉搓后的氧氣透過率增加量大部分僅為10%左右，部分樣品揉搓前后的阻隔性基本不變，故而塑料復(fù)合膜的耐揉搓性較好，較輕的揉搓力度并不會對材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，在測試塑料復(fù)合膜或為驗證材料是否易產(chǎn)生針孔時，可選擇A、B類揉搓模式；用C模式揉搓鋁塑復(fù)合膜類材料后，材料的氧氣透過率增加量基本在200%以上，部分材料出現(xiàn)貫穿性針孔。因此，鋁塑復(fù)合膜類包裝材料的耐揉搓性能相對較差，較強的揉搓力度很容易使材料出現(xiàn)貫穿性針孔，在測試該類材料或為驗證揉搓對包裝材料阻隔性的影響時，可選擇C、D、E類揉搓模式。

圖2  FDT-02揉搓試驗儀

本文根據(jù)ASTM F392標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)地介紹了包裝材料耐揉搓性的試驗方法，并結(jié)合Labthink蘭光包裝檢測實驗室日常的檢測經(jīng)驗，總結(jié)了塑料復(fù)合膜與鋁塑復(fù)合膜的耐揉搓測試情況，概括了測試不同薄膜時適宜選擇的試驗?zāi)Ｊ剑瑸楸O(jiān)測軟塑包裝材料耐揉搓性能時提供參考。