薄膜撕裂強(qiáng)度測試方法介紹 塑料薄膜被應(yīng)用于食品，藥品包裝材料時，要求有一定的抗拉、抗沖擊、抗撕裂等機(jī)械性能。其中，薄膜的抗撕裂強(qiáng)度是其中非常重要的性能之一，因?yàn)樵趦Υ婧瓦\(yùn)輸過程中包裝袋有可能被刺穿和損壞等，足夠的抗撕裂擴(kuò)展力可減少撕裂的傳遞，從而避免密封環(huán)境不良或泄漏、漏包等。同樣，撕裂強(qiáng)度過大也給消費(fèi)者使用開啟包裝時造成困難。因此，撕裂強(qiáng)度大小試驗(yàn)是驗(yàn)證塑料薄膜材料強(qiáng)度的一個重要的指標(biāo)，具體測試方法是怎么樣的呢？接下來就為大家詳細(xì)介紹下。
一、試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
1、試驗(yàn)材料-
l19的測試條件及方法基本相同；06()各廠商采用的壩4法集中于雙舌撕裂法和梯形撕裂法，而與膜結(jié)構(gòu)安裝過程中膜材料發(fā)生撕破行為有密切關(guān)系的中心裂縫撕裂試驗(yàn)方法未被采用。基于上述認(rèn)識，同時為對上述標(biāo)準(zhǔn)有一基本評價，本研究安排了表1所列8組試驗(yàn)(每組包括經(jīng)、緯2個加載方向)。表中，s使用雙舌撕裂法，bi1
試驗(yàn)采用ptpc滌綸/e/v(聚氯乙烯)膜材料，用中心裂縫撕裂法。全部試驗(yàn)在電子多功能材料示。從圖中可見，當(dāng)沿垂直方向采用雙舌撕裂法對試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，測試指標(biāo)為撕裂強(qiáng)力(。n)
表1測試條件與試驗(yàn)安排
試驗(yàn)代碼klq1恥biblblblblsas5s6s7s8
膜材料實(shí)施撕裂試驗(yàn)時，會在試樣左右側(cè)形成兩個撕裂三角區(qū)。試驗(yàn)初始階段，在縱向拉伸載荷作用下，三角區(qū)內(nèi)縱向紗線產(chǎn)生長變形，向紗線則因橫受剪切力、應(yīng)力和來自縱向紗線的束縛力等作拉用，有部分紗線開始斷裂，于是在撕裂試驗(yàn)的載荷一位移曲線上出現(xiàn)靠前個峰值，如圖3示。圖中3所條試驗(yàn)曲線來自于同一樣本的3個試樣。
1）雙舌撕裂法a
在靠前個峰值出現(xiàn)后，撕裂三角區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，并隨著參與受力的紗線逐漸增多，膜材料撕破的模式開始趨于復(fù)雜化。除繼續(xù)有部分橫向紗線被剪斷或拉斷外(模式i,)也有部分橫向紗線被從涂層材料中抽拔出來(模式ⅱ)并出現(xiàn)少量縱向紗，線被拉斷(模式ⅲ)的現(xiàn)象。
2、撕裂儀器：
織物撕破強(qiáng)力機(jī)，用于檢測紡織品、紙或板材的沖擊撕破強(qiáng)力，可檢測800-64000cn沖擊力下的強(qiáng)度，沖擊力與特定落錘相對應(yīng)。
產(chǎn)品說明:
織物撕破強(qiáng)力機(jī)是使用一扇型片利用鐘擺擺動之慣性原理,撕裂試片,藉由能量消耗之損失,轉(zhuǎn)換成撕裂強(qiáng)度并搭配指針顯示出來。
符合標(biāo)準(zhǔn):
astmd295,d752,d1424,d1922,d5734;tappit414,t496;bs4253,bs4468;cppad.9;din53862,53128;iso1974,9290;en21974;scanp11
適用范圍：
用于各種機(jī)織物的抗撕裂強(qiáng)力的測定（elmendorf埃爾門道夫法），用于檢測紡織品、機(jī)織物、非織造布、涂層織物的沖擊撕破強(qiáng)力，也可用于絲綢、棉布、各種紙張、紙板及單層和多層瓦楞紙板的耐破強(qiáng)度測試。
技術(shù)規(guī)格:
a、機(jī)械式，指針顯示
b、測試范圍：400，800，1600，3200&6400gms(配重可選)
c、測試精度：±0.5%
d、增加砝碼能快速改變測試容量
e、擺錘還原-手動
f、樣品夾具：手動或者氣動可選
g、配重和校準(zhǔn)砝碼可選
h、外形尺寸：483mm*229mm*539mm
i、重量：14.3kg
二、試驗(yàn)結(jié)果與討論
21試樣撕裂破壞機(jī)理分析.211雙舌撕裂法試樣的破壞過程建筑膜材料撕裂強(qiáng)度的測試方法及撕破機(jī)理研究等112以保證撕裂沿著預(yù)先設(shè)定的方向進(jìn)行，裂縫通常都會偏向試樣的兩側(cè)(參見圖4b所示)因此造成隨著(),試樣裂縫的擴(kuò)展，紗線的包埋長度越來越短，而試樣的抗撕裂性能越來越低的現(xiàn)象。
如果撕裂三角區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)以模式ⅲ方式的撕裂破壞，則膜材料試樣的舌頭很快會被拉斷，這便是無效試樣的典型特征。上述對雙舌撕裂法的撕裂破壞分析僅列舉了3種基本的撕裂模式。實(shí)際上，3這種撕破模式往往會出夾頭位移/mm()向a經(jīng)現(xiàn)在同一試樣的同一撕裂過程中，而且一般會持續(xù)到整個撕裂破壞過程結(jié)束，只是可能測試時某種撕破模式表現(xiàn)較為突出而已。這表明雙舌撕裂法中膜材料撕裂并非簡單的撕裂三角區(qū)內(nèi)橫向紗線受剪或受拉破壞，增強(qiáng)纖維與涂層材料間的界面性能、縱向紗線的拉伸強(qiáng)度及在橫向紗線產(chǎn)生的束縛作用等對膜材料所的撕裂破壞過程都會產(chǎn)生一定的影響。
212梯形撕裂法試樣的破壞過程..
與受力狀態(tài)復(fù)雜的雙舌撕裂法不同，梯形撕裂法的撕破過程主要發(fā)生于撕裂三角區(qū)內(nèi)的縱向紗夾頭位移/11nn()向b緯線系統(tǒng)，橫向紗線對撕裂幾乎不產(chǎn)生影響。梯裂法中膜材料撕裂破壞過程參見圖5。
這是因?yàn)槟げ牧弦坏┮詸M向紗線從涂()層材料中抽拔出來產(chǎn)生撕裂破壞，則試樣的承載能力就主要由膜材料中增強(qiáng)纖維與涂層材料間的界面性能決定。根據(jù)復(fù)合材料界面理論，增強(qiáng)纖維與涂層材料間的界面性能與增強(qiáng)纖維包埋在涂層材料中的長度有關(guān)。一般包埋長度越長，膜材料的粘合強(qiáng)度越高，但包埋長度增加到一定程度后，膜材料的粘合強(qiáng)度不再變化。
在拉伸載荷作用下，試樣裂縫根部的部分縱向紗線承載，出現(xiàn)伸長變形。隨著加載的繼并續(xù)，撕裂三角區(qū)內(nèi)能夠承受縱向拉伸載荷的紗線根數(shù)逐漸增多，試樣的承載能力進(jìn)一步加大，接下來在裂縫外側(cè)有少數(shù)縱向紗線因變形量超過其斷裂伸長而開始發(fā)生斷裂，此后試樣便進(jìn)入了穩(wěn)定撕裂階段，即在撕裂三角區(qū)內(nèi)不斷有紗線斷裂，又不斷有新的紗線加入承載行列，在撕裂試驗(yàn)的載荷一位移曲線上則表現(xiàn)出相對穩(wěn)定的載荷波動區(qū)域。
圖6梯形撕裂試驗(yàn)的載荷一移曲線位梯形撕裂法的撕裂破壞過程較雙舌撕裂法不等長拉伸斷裂破壞，向紗線系統(tǒng)的作用很橫小，
因此撕裂三角區(qū)的大小(它與撕裂三角區(qū)內(nèi)能同時承載的紗線根數(shù)有密切關(guān)系)承載紗線、單純，其撕破模式主要表現(xiàn)為縱向紗線系統(tǒng)發(fā)生圖7中心裂縫撕裂法試樣破壞過程圖8出了兩組分別沿試樣經(jīng)向與緯向測給得的中心裂縫撕裂試驗(yàn)的載荷一移曲線。從圖位自身的斷裂強(qiáng)力及斷裂伸長率等對該方法的測定值有著重要影響。
213中心裂縫撕裂法試樣的破壞過程..
中可看出，當(dāng)預(yù)制裂縫長度l≤1/4m時，0m預(yù)制裂縫對膜材料拉伸曲線的影響并不大，有在只l≥2后，0mm膜材料的拉伸模量才稍有降低。圖8同時顯示出預(yù)制裂縫對膜材料撕裂強(qiáng)力的影響。當(dāng)l一1m時，0m試樣的斷裂強(qiáng)力(撕裂強(qiáng)力)即降至無裂縫試樣強(qiáng)力的5~6,0/0/而9596在l一3m時，0m試樣的斷裂強(qiáng)力就只有無裂縫試樣強(qiáng)力的2~3了。
中心裂縫撕裂法本質(zhì)上是一種單軸向拉伸試驗(yàn)方法。它之所以能被用來測試膜材料的抗撕裂性能，是因?yàn)楫?dāng)在拉伸試樣上預(yù)制裂縫后，若沿垂直預(yù)制裂縫的方向施加載荷，便會在裂縫的兩個端點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而造成預(yù)制裂縫的擴(kuò)展并使試樣迅速發(fā)生撕裂破壞。中心裂縫撕裂法中膜材料撕裂破壞過程參圖7所示。裂強(qiáng)力對預(yù)制裂縫長度的敏感性要比拉伸模量大得多。
從表2以看出，3可在種測試方法中，雙舌撕裂法在經(jīng)緯向的測試結(jié)果較接近，而其他兩種測試方法在經(jīng)緯向上的測試結(jié)果則差別較大。這是由雙舌撕裂法復(fù)雜的撕裂機(jī)理所決定的。從對膜材料撕裂過程所做分析可知，試樣雙舌撕裂破壞有縱橫向兩紗線系統(tǒng)共同參與，其結(jié)果是弱化了雙舌撕裂試驗(yàn)方法的方向性。由于試樣中本身存在經(jīng)緯紗屈曲程度的差異，而這種差異又會表現(xiàn)為撕裂三角區(qū)大小的不同，因此雙舌撕裂法并不能真實(shí)地反映膜材料的抗撕裂性能。此外在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)雙舌撕裂法很難穩(wěn)定控制裂縫撕裂方向，且容易產(chǎn)生紗線從涂層材料中抽拔出來而導(dǎo)致無效試樣較多，本故文認(rèn)為雙舌撕裂法不太適合用作膜材料抗撕裂性能的測試。
在梯形撕裂試驗(yàn)中，采用af73at45、sm53、sm81jl19進(jìn)行測試其結(jié)果沒有顯著差別，i6s0表明試樣初始裂縫長度對膜材料的撕裂強(qiáng)度影響不大。與0l02u30405060雙舌撕裂法相比，梯形撕裂法的撕裂模式較為單純，試驗(yàn)結(jié)果也較穩(wěn)定，且測試方法簡單，試樣制備方便，是一種值得推薦的膜材料抗撕裂性能的測試方法。
夾頭位移/nnn()向b緯中心裂縫撕裂法測得的膜材料撕裂強(qiáng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于梯形撕裂法和雙舌撕裂法。然而由于撕裂機(jī)理不同，上述測試方法的試驗(yàn)結(jié)果并無可比性。
應(yīng)力集中引發(fā)裂縫擴(kuò)展并導(dǎo)致韌性斷裂兩種撕破模式5。前者在試樣破壞前無明顯特征，加載至一定程度時，突然發(fā)生試樣的斷裂；后者則以試樣破壞前的裂縫擴(kuò)展為主要特征，裂縫擴(kuò)展到一定程度后心裂縫撕裂法的主要問題是其測試結(jié)果受試樣裂縫尺寸的影響較大，因此不宜將其測出的斷裂強(qiáng)力直接作為膜材料的特征參數(shù)。
導(dǎo)致試樣發(fā)生斷裂破壞。發(fā)生脆性斷裂時的膜材料強(qiáng)力下降現(xiàn)象可用裂縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象進(jìn)行說明，即裂縫會使試樣裂縫端點(diǎn)處的應(yīng)力遠(yuǎn)高于試樣其他部位，從而使膜材料的抗拉強(qiáng)力出現(xiàn)不同程度的降低。對于實(shí)際的撕裂試驗(yàn)過程，由于試樣寬度總是有限的，故應(yīng)力集中的大小與預(yù)制裂縫尺寸密切相關(guān)。22抗撕裂性能測試標(biāo)準(zhǔn)的比較分析.
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