摘要：影響包裝材料摩擦系數(shù)的因素較多，材料表面稍有差異即可能影響其摩擦系數(shù)。本文通過對同種包裝材料不同表面摩擦系數(shù)的測試，比較樣品不同表面的爽滑性能，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備MXD-02摩擦系數(shù)儀的參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為企業(yè)監(jiān)測及控制包裝材料的摩擦系數(shù)提供參考。
關(guān)鍵詞：摩擦系數(shù)、靜摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)、摩擦系數(shù)儀、包裝材料、不同表面
1、意義
摩擦系數(shù)是包裝材料的重要屬性，是表征材料爽滑性能的參數(shù)指標(biāo)，該指標(biāo)值的高低與材料表面的光滑程度及所其接觸的摩擦面性能有關(guān)。包裝材料一般通過添加開口劑、爽滑劑、抗靜電劑等添加劑調(diào)整自身的摩擦系數(shù)，減輕因分子鏈纏繞、靜電等因素而導(dǎo)致材料間的相互粘連，提高材料的爽滑性，因此，材料中加入的可降低摩擦系數(shù)的添加劑的用量及均勻性是影響材料摩擦系數(shù)的重要因素。除此之外，材料本身的挺度、印刷、復(fù)合等情況均可能會對材料爽滑性能產(chǎn)生影響。
為了順利完成包裝工序，要求軟塑包裝材料的內(nèi)層膜(與產(chǎn)品直接接觸面)與外層膜的摩擦系數(shù)有所差異，如煙膜包裝用BOPP材料，其內(nèi)層膜的摩擦系數(shù)一般較大，以確保煙膜的定位準(zhǔn)確及煙包的緊湊性；外層膜的摩擦系數(shù)較小，以利于煙膜在包裝設(shè)備間的滑動。而上述影響材料摩擦系數(shù)的因素則有助于實(shí)現(xiàn)包裝材料不同表面摩擦系數(shù)差異化要求。本文測試對比了同種包裝材料不同表面的摩擦系數(shù)。
2、檢測依據(jù)
本次試驗(yàn)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB 10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測定方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于厚度在0.2 mm以下的非粘性塑料薄膜和薄片在自身或其他材料表面滑動時靜摩擦系數(shù)與動摩擦系數(shù)的測試過程。
3、試驗(yàn)樣品
本文采用食品包裝用塑料復(fù)合膜作為試驗(yàn)樣品。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本次試驗(yàn)以MXD-02摩擦系數(shù)儀為試驗(yàn)設(shè)備，分別測試樣品內(nèi)層膜與內(nèi)層膜、外層膜與外層膜間的摩擦系數(shù)，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
4.1 試驗(yàn)原理
試驗(yàn)通過測試在一定壓力下，使被測試樣在摩擦面上從靜止到勻速運(yùn)動一段距離過程中力值的變化，得到試樣與摩擦面間的摩擦系數(shù)。試樣表面的壓力由相應(yīng)規(guī)格的滑塊施加，試樣在滑動前所測到的最大力值與上述壓力的比值為靜摩擦系數(shù)，試樣滑動過程中所測得的拉力值與上述壓力的比值為動摩擦系數(shù)。
4.2 適用范圍
(1) 本設(shè)備專業(yè)用于測量塑料薄膜和薄片、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜、通信電纜光纜用金屬材料復(fù)合帶、金屬制品、橡膠、紙張、紙板、編織袋、紡織品、無紡布、輸送帶、木材、涂層、剎車片、雨刷、鞋材、輪胎等材料滑動時的靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)，還可以用于化妝品、滴眼液等日化用品的爽滑性測試。
(2) 本設(shè)備滿足多項(xiàng)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，如GB 10006、ISO 8295、ASTM D1894、TAPPI T816等。
4.3 設(shè)備參數(shù)
負(fù)荷范圍為0 ~ 5 N，測試精度為0.5級；行程分為70 mm、150 mm兩種可供選擇；標(biāo)準(zhǔn)滑塊的質(zhì)量為200 g，并可根據(jù)用戶或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的需要定制其他質(zhì)量的滑塊；試驗(yàn)速度為100 mm/min或150 mm/min，其他試驗(yàn)速度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；一次試驗(yàn)便可同時測定試樣的動、靜摩擦系數(shù)；試驗(yàn)臺面和測試滑塊均經(jīng)過消磁處理和剩磁檢測，有效地降低了系統(tǒng)的測試誤差；專業(yè)軟件可以自動進(jìn)行單件、成組試驗(yàn)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析和原始數(shù)據(jù)的再分析、成組曲線疊加比較，多種報(bào)告模式直觀快速地將測試結(jié)果展示給客戶；支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)結(jié)果。
5、試驗(yàn)過程
5.1 裁樣
將待測樣品內(nèi)層膜朝上，裁取8 cm × 20 cm、63 mm × 100 mm的試樣各3片，用于內(nèi)層膜對內(nèi)層膜的測試；再將外層膜朝上，裁取8 cm × 20 cm、63 mm × 100 mm的試樣各3片，用于試樣外層膜對外層膜的測試。裁樣過程中不能用手接觸試樣的測試區(qū)域。
5.2 設(shè)置參數(shù)
在設(shè)備控制軟件上設(shè)置試驗(yàn)速度、試驗(yàn)行程、試樣名稱等參數(shù)信息。
5.3 試驗(yàn)
取一片63 mm × 100 mm的試樣裝夾在滑塊上，另取8 cm × 20 cm試樣一片，用透明膠帶將其粘貼固定在水平試驗(yàn)臺上，膠帶不能接觸測試區(qū)域。內(nèi)層膜對內(nèi)層膜試驗(yàn)時，試樣的外層膜與滑塊、試驗(yàn)臺直接接觸，外層膜與外層膜試驗(yàn)時，內(nèi)層膜與滑塊、試驗(yàn)臺直接接觸。裝樣過程中，手不能接觸試樣的測試面。
點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備實(shí)時顯示試樣由相對靜止到滑動過程中的力值變化，并在試驗(yàn)結(jié)束后報(bào)告測得的靜摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)。
重復(fù)裝樣、點(diǎn)擊試驗(yàn)操作，直至6組試樣均測試完成。
6、試驗(yàn)結(jié)果
本次試驗(yàn)所測試3組試樣內(nèi)層膜對內(nèi)層膜靜摩擦系數(shù)的平均值為0.241，動摩擦系數(shù)的平均值為0.216；外層膜對外層膜靜摩擦系數(shù)的平均值為0.203，動摩擦系數(shù)的平均值為0.191。
7、結(jié)論
從試驗(yàn)結(jié)果來看，本次所測試塑料復(fù)合膜樣品的外層膜摩擦系數(shù)小于內(nèi)層膜的摩擦系數(shù)，樣品兩個表面的靜摩擦系數(shù)均大于動摩擦系數(shù)。本次試驗(yàn)的測試過程簡單，設(shè)備易于操作，測試結(jié)果的精度高，能夠穩(wěn)定可靠的反映出樣品的爽滑性能。試樣及其夾持后表面的平整程度、裁樣及裝夾過程中樣品表面是否被沾染等情況均會影響測試結(jié)果值，因此，在試樣的選取及裁制、裝夾過程中應(yīng)避免樣品表面產(chǎn)生折痕、被污染。
