使用物性分析儀（ta.xt plusc）評估不同材料制成吸管的質(zhì)地特性
目的
透過物性分析儀的搭配三點(diǎn)彎曲裝置與直徑36mm柱型探頭，測試不同材質(zhì)的吸管泡水不同時(shí)間后的質(zhì)地特征。
實(shí)驗(yàn)方法
使用三點(diǎn)彎曲裝置與直徑36mm柱型探頭，測試吸管的彎曲剛性，壓縮強(qiáng)度、脆性與彈性等指針。
測試照片
測試圖形
剛性(sriffness)：曲線上起始0.5mm的斜率，表示樣品的抗彎曲能力，g/sec。
彎曲強(qiáng)度(bending strength) ：曲線峰力值，表示樣品的抗彎曲強(qiáng)度，g。
硬度(hardness)： 個(gè)峰的力值，代表輕壓時(shí)樣品的抗壓力，g。
屈服強(qiáng)度(yield strength)： 樣品第二個(gè)峰的拐點(diǎn)或破裂點(diǎn)的力值，g。
屈服距離(yield point)： 樣品第二個(gè)峰的拐點(diǎn)或破裂點(diǎn)對應(yīng)的位移距離，mm。
彈性(springiness)： 兩次壓縮的樣品高度比值。
回復(fù)性(resilience)： 次壓縮的壓縮能量與回復(fù)能量比值。
脆度(fragility)： 第二次破壞性壓縮時(shí)的峰個(gè)數(shù)，代表樣品發(fā)生破裂的次數(shù)。
試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
從三點(diǎn)彎曲測試可以了解到紙吸管的剛性，甘蔗吸管最小，彎曲強(qiáng)度在沒泡水前是紙吸管>塑料吸管>甘蔗纖維吸管，而泡水后紙吸管在1小時(shí)內(nèi)迅速軟化，甘蔗吸管也有緩慢軟化的情況，但軟化程度低，而塑料吸管則無此情形，從泡水1小時(shí)開始到泡水4小時(shí)候，彎曲強(qiáng)度排序皆為塑料吸管>甘蔗纖維吸管>紙吸管。而從三點(diǎn)彎曲的圖型可以發(fā)現(xiàn)到，甘蔗纖維吸管圖形與其他兩者不同，有觀測到吸管在彎折中發(fā)生脆裂，因此在壓縮測試時(shí)我們增加與脆裂和變形相關(guān)的參數(shù)。
在兩次壓縮測試中，我們藉由段小形變量的壓縮測試樣品的硬度與彈性，再由第二段大型變得破壞壓縮，測試樣品的屈服點(diǎn)(或破裂點(diǎn))以及測試樣品的脆性。我們可以發(fā)現(xiàn)硬度方面與三點(diǎn)彎曲的趨勢一致，而彈性和回復(fù)性不論泡水與否都是塑料吸管，甘蔗吸管次之，而紙吸管不論彈性或回復(fù)性都大大落后于其他兩種吸管。而在脆度方面，只有甘蔗吸管有破裂的現(xiàn)象發(fā)生，而隨泡水時(shí)間增加，雖不明顯但脆度有緩緩下降。而屈服點(diǎn)代表樣品發(fā)生不可能破壞的位置，可以發(fā)現(xiàn)塑料吸管并沒有在75%的形變內(nèi)有明顯屈服點(diǎn)產(chǎn)生，而紙吸管和甘蔗纖維吸管屈服位置相近，但屈服情況明顯不同，紙吸管為變形，而甘蔗纖維吸管為破裂，且泡水時(shí)間沒有明顯影響屈服點(diǎn)位置的情況發(fā)生。
綜上所述，甘蔗纖維吸管不論泡水前后期物理性質(zhì)都與塑料吸管較為接近，而紙吸管雖在無泡水的情況下硬度，但只要泡水1小時(shí)候就會迅速軟化造成消費(fèi)者體驗(yàn)下降，而甘蔗吸管和紙吸管都會在壓縮2mm左右時(shí)產(chǎn)生屈服情況，因此可以判斷甘蔗纖維是用于制造環(huán)保吸管代替塑料吸管的優(yōu)秀材料。