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薄膜撕裂强度测试方法介绍

日期:2019-09-29|作者:admin |人气:

    塑料薄膜被应用于食品,药品包装材料时,要求有一定的抗拉、抗冲击、抗撕裂等机械性能。其中,薄膜的抗撕裂强度是其中非常重要的性能之一,因为在储存和运输过程中包装袋有可能被刺穿和损坏等,足够的抗撕裂扩展力可减少撕裂的传递,从而避免密封环境不良或泄漏、漏包等。 同样,撕裂强度过大也给消费者使用开启包装时造成困难。因此,撕裂强度大小试验是验证塑料薄膜材料强度的一个重要的指标,具体测试方法是怎么样的呢?接下来就为大家详细介绍下。

    一、试验材料与试验方法
    1、试验材料-
    L19的测试条件及方法基本相同;06()各厂商采用的坝4法集中于双舌撕裂法和梯形撕裂法,而与膜结构安装过程中膜材料发生撕破行为有密切关系的中心裂缝撕裂试验方法未被采用。基于上述认识,同时为对上述标准有一基本评价,本研究安排了表1所列8组试验(每组包括经、纬2个加载方向)。表中,S使用双舌撕裂法,BI1
    试验采用PTPC涤纶/E/V(聚氯乙烯)膜材料,用中心裂缝撕裂法。全部试验在电子多功能材料示。从图中可见,当沿垂直方向采用双舌撕裂法对试验机上进行,测试指标为撕裂强力(。N)
    表1测试条件与试验安排
    试验代码KLq1耻BIBLBLBLBLSAS5S6S7S8
    膜材料实施撕裂试验时,会在试样左右侧形成两个撕裂三角区。试验初始阶段,在纵向拉伸载荷作用下,三角区内纵向纱线产生长变形,向纱线则因横受剪切力、应力和来自纵向纱线的束缚力等作拉用,有部分纱线开始断裂,于是在撕裂试验的载荷一位移曲线上出现靠前个峰值,如图3示。图中3所条试验曲线来自于同一样本的3个试样。
    1)双舌撕裂法a
    在靠前个峰值出现后,撕裂三角区进一步扩大,并随着参与受力的纱线逐渐增多,膜材料撕破的模式开始趋于复杂化。除继续有部分横向纱线被剪断或拉断外(模式I,)也有部分横向纱线被从涂层材料中抽拔出来(模式Ⅱ)并出现少量纵向纱,线被拉断(模式Ⅲ)的现象。

    2、撕裂仪器:
    织物撕破强力机,用于检测纺织品、纸或板材的冲击撕破强力,可检测800-64000CN冲击力下的强度,冲击力与特定落锤相对应。
    产品说明:
    织物撕破强力机是使用一扇型片利用钟摆摆动之惯性原理,撕裂试片,藉由能量消耗之损失,转换成撕裂强度并搭配指针显示出来。
    符合标准:
    ASTMD295,D752,D1424,D1922,D5734;TAPPIT414,T496;BS4253,BS4468;CPPAD.9;DIN53862,53128;ISO1974,9290;EN21974;SCANP11
    适用范围:
    用于各种机织物的抗撕裂强力的测定(Elmendorf埃尔门道夫法),用于检测纺织品、机织物、非织造布、涂层织物的冲击撕破强力,也可用于丝绸、棉布、各种纸张、纸板及单层和多层瓦楞纸板的耐破强度测试。
    技术规格:
    A、机械式,指针显示
    B、测试范围:400,800,1600,3200&6400gms(配重可选)
    C、测试精度:±0.5%
    D、增加砝码能快速改变测试容量
    E、摆锤还原-手动
    F、样品夹具:手动或者气动可选
    G、配重和校准砝码可选
    H、外形尺寸:483MM*229MM*539MM
    I、重量:14.3KG

    二、试验结果与讨论
    21试样撕裂破坏机理分析.211双舌撕裂法试样的破坏过程建筑膜材料撕裂强度的测试方法及撕破机理研究等112以保证撕裂沿着预先设定的方向进行,裂缝通常都会偏向试样的两侧(参见图4b所示)因此造成随着(),试样裂缝的扩展,纱线的包埋长度越来越短,而试样的抗撕裂性能越来越低的现象。
    如果撕裂三角区内呈现以模式Ⅲ方式的撕裂破坏,则膜材料试样的舌头很快会被拉断,这便是无效试样的典型特征。上述对双舌撕裂法的撕裂破坏分析仅列举了3种基本的撕裂模式。实际上,3这种撕破模式往往会出夹头位移/mm()向a经现在同一试样的同一撕裂过程中,而且一般会持续到整个撕裂破坏过程结束,只是可能测试时某种撕破模式表现较为突出而已。这表明双舌撕裂法中膜材料撕裂并非简单的撕裂三角区内横向纱线受剪或受拉破坏,增强纤维与涂层材料间的界面性能、纵向纱线的拉伸强度及在横向纱线产生的束缚作用等对膜材料所的撕裂破坏过程都会产生一定的影响。

    212梯形撕裂法试样的破坏过程..
    与受力状态复杂的双舌撕裂法不同,梯形撕裂法的撕破过程主要发生于撕裂三角区内的纵向纱夹头位移/11nn()向b纬线系统,横向纱线对撕裂几乎不产生影响。梯裂法中膜材料撕裂破坏过程参见图5。
    这是因为膜材料一旦以横向纱线从涂()层材料中抽拔出来产生撕裂破坏,则试样的承载能力就主要由膜材料中增强纤维与涂层材料间的界面性能决定。根据复合材料界面理论,增强纤维与涂层材料间的界面性能与增强纤维包埋在涂层材料中的长度有关。一般包埋长度越长,膜材料的粘合强度越高,但包埋长度增加到一定程度后,膜材料的粘合强度不再变化。
    在拉伸载荷作用下,试样裂缝根部的部分纵向纱线率先承载,出现伸长变形。随着加载的继并续,撕裂三角区内能够承受纵向拉伸载荷的纱线根数逐渐增多,试样的承载能力进一步加大,接下来在裂缝外侧有少数纵向纱线因变形量超过其断裂伸长而开始发生断裂,此后试样便进入了稳定撕裂阶段,即在撕裂三角区内不断有纱线断裂,又不断有新的纱线加入承载行列,在撕裂试验的载荷一位移曲线上则表现出相对稳定的载荷波动区域。
    图6梯形撕裂试验的载荷一移曲线位梯形撕裂法的撕裂破坏过程较双舌撕裂法不等长拉伸断裂破坏,向纱线系统的作用很横小,
    因此撕裂三角区的大小(它与撕裂三角区内能同时承载的纱线根数有密切关系)承载纱线、单纯,其撕破模式主要表现为纵向纱线系统发生图7中心裂缝撕裂法试样破坏过程图8出了两组分别沿试样经向与纬向测给得的中心裂缝撕裂试验的载荷一移曲线。从图位自身的断裂强力及断裂伸长率等对该方法的测定值有着重要影响。

    213中心裂缝撕裂法试样的破坏过程..
    中可看出,当预制裂缝长度L≤1/4m时,0m预制裂缝对膜材料拉伸曲线的影响并不大,有在只L≥2后,0mm膜材料的拉伸模量才稍有降低。图8同时显示出预制裂缝对膜材料撕裂强力的影响。当L一1m时,0m试样的断裂强力(撕裂强力)即降至无裂缝试样强力的5~6,0/0/而9596在L一3m时,0m试样的断裂强力就只有无裂缝试样强力的2~3了。
    中心裂缝撕裂法本质上是一种单轴向拉伸试验方法。它之所以能被用来测试膜材料的抗撕裂性能,是因为当在拉伸试样上预制裂缝后,若沿垂直预制裂缝的方向施加载荷,便会在裂缝的两个端点处产生应力集中,从而造成预制裂缝的扩展并使试样迅速发生撕裂破坏。中心裂缝撕裂法中膜材料撕裂破坏过程参图7所示。裂强力对预制裂缝长度的敏感性要比拉伸模量大得多。
    从表2以看出,3可在种测试方法中,双舌撕裂法在经纬向的测试结果较接近,而其他两种测试方法在经纬向上的测试结果则差别较大。这是由双舌撕裂法复杂的撕裂机理所决定的。从对膜材料撕裂过程所做分析可知,试样双舌撕裂破坏有纵横向两纱线系统共同参与,其结果是弱化了双舌撕裂试验方法的方向性。由于试样中本身存在经纬纱屈曲程度的差异,而这种差异又会表现为撕裂三角区大小的不同,因此双舌撕裂法并不能真实地反映膜材料的抗撕裂性能。此外在试验中发现双舌撕裂法很难稳定控制裂缝撕裂方向,且容易产生纱线从涂层材料中抽拔出来而导致无效试样较多,本故文认为双舌撕裂法不太适合用作膜材料抗撕裂性能的测试。
    在梯形撕裂试验中,采用AF73AT45、SM53、SM81JL19进行测试其结果没有显著差别,I6S0表明试样初始裂缝长度对膜材料的撕裂强度影响不大。与0l02U30405060双舌撕裂法相比,梯形撕裂法的撕裂模式较为单纯,试验结果也较稳定,且测试方法简单,试样制备方便,是一种值得推荐的膜材料抗撕裂性能的测试方法。
    夹头位移/nnn()向b纬中心裂缝撕裂法测得的膜材料撕裂强力远远高于梯形撕裂法和双舌撕裂法。然而由于撕裂机理不同,上述测试方法的试验结果并无可比性。
    应力集中引发裂缝扩展并导致韧性断裂两种撕破模式5。前者在试样破坏前无明显特征,加载至一定程度时,突然发生试样的断裂;后者则以试样破坏前的裂缝扩展为主要特征,裂缝扩展到一定程度后心裂缝撕裂法的主要问题是其测试结果受试样裂缝尺寸的影响较大,因此不宜将其测出的断裂强力直接作为膜材料的特征参数。
    导致试样发生断裂破坏。发生脆性断裂时的膜材料强力下降现象可用裂缝处的应力集中现象进行说明,即裂缝会使试样裂缝端点处的应力远高于试样其他部位,从而使膜材料的抗拉强力出现不同程度的降低。对于实际的撕裂试验过程,由于试样宽度总是有限的,故应力集中的大小与预制裂缝尺寸密切相关。22抗撕裂性能测试标准的比较分析.

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