液態（tài）奶PE黑白膜（mó）包裝卷膜摩擦係數的監測（cè）

測試意義：

　　通常所說的PE黑白膜即（jí）PE黑白共（gòng）擠膜（mó），多用於液態（tài）奶、液（yè）體調味品等產品的外包裝（zhuāng）。它是利用（yòng）三層或多層共擠方（fāng）式，采用LDPE、LLDPE為基礎樹脂原料（liào），再加入黑、白母料共擠吹製（zhì）而成的複（fù）合膜。如今為了獲取更高阻隔性，會另外加入EVOH、PA等阻隔（gé）性樹脂共擠成膜，也（yě）有為了（le）獲得良好柔韌性及熱封口效果而加入mLLDPE樹脂。因此，PE黑白膜（mó）所使用的原料結構可根據包裝（zhuāng）內容物（wù）及其保（bǎo）質期（qī）的不同而進行選（xuǎn）擇和調整（zhěng），使其具有（yǒu）優異的阻隔性、熱封性、避光性以及柔韌（rèn）性。

　　為了保證PE黑白膜在高速自（zì）動灌裝機上走機順暢，在製膜（mó）時會添加一定比例的爽滑劑和光（guāng）亮劑，以求降低黑（hēi）白膜的（de）摩擦係數並防止粘連，但是過量的爽滑劑會影響熱封性以及印刷油墨層的附（fù）著牢度。PE黑白膜越爽滑，則摩擦（cā）係數越小，但摩擦係數過小則易在放卷時出現打滑（huá）或跑偏現象；而摩擦係數過大則易引起放卷不順暢，導致生（shēng）產效率降低。所以，如何保證所使用的（de）PE黑白膜的爽滑性是否滿足生產線需求，則（zé）需選用高精度的檢測設備監測其摩擦（cā）係數這一關鍵性能。同時，摩擦係數的及時監控更加有（yǒu）助於改進爽滑劑等配料的添加工藝，適時指導PE黑白膜的加工技術過程。

圖1  PE黑白共擠膜

檢測方法：

　　軟塑材料的摩（mó）擦係數多（duō）采用摩擦係數儀進行測試，即將試樣所需要測試（shì）的試驗表麵（miàn）在一定的壓力下平整接觸（如測試試樣某一麵與不鏽鋼材（cái）料之間（jiān）的（de）摩擦係數，則將該（gāi）試（shì）驗表麵與鋼板之間直接接觸），再使兩表麵發生相對移動，測試移動（dòng）過（guò）程中產生的動摩擦係數與靜摩擦係數。

　　目前，國內測試塑料薄膜和薄片的摩擦係數指標一（yī）般遵循GB10006-88《塑料薄膜（mó）和（hé）薄片摩擦（cā）係數測定方法》此項國家（jiā）標準，但此標準僅適（shì）用於總厚度低於0.2mm的非（fēi）粘性塑（sù）料薄膜和薄片。本解決方案（àn）將采用LabthinkMD传媒视频公（gōng）司自主研製的MXD-02摩擦（cā）係（xì）數儀結合上述標準對存在（zài）放卷不暢的鮮牛奶PE黑白膜（mó）樣品進行摩擦係（xì）數檢測。

1、試驗儀器

　　MXD-02摩擦係數儀（LabthinkMD传媒视频），樣（yàng）品上可承受的負荷壓力範圍（wéi）0~ 5N；相對（duì）位移時的行程可滿足70 mm與150mm兩種；滑（huá）塊質量200 g（標準質量）；試驗速度分（fèn）為100mm/min與150 mm/min兩種，如（rú）需其他速度亦可（kě）調；一次試驗便可同時測定試樣（yàng）的動、靜摩擦係數；儀器試驗（yàn）台麵和測試滑塊（kuài）均經過消磁處理和剩磁檢測，有效地降低（dī）了係統測試（shì）誤差。

　　該設備滿足多項國家（jiā）和（hé）國際標準：ISO 8295、GB 10006、ASTM D1894、TAPPI T816。可專業用（yòng）於測（cè）試塑料薄膜和薄片、橡（xiàng）膠（jiāo）、紙張、紙板（bǎn）、編織袋、通信電纜光纜用金（jīn）屬材料複合帶、輸送帶、木材、塗（tú）層、刹車片、雨刷、鞋材、輪胎等（děng）材料滑動（dòng）時的靜摩擦係數和動摩擦係數。

圖2  MXD-02摩（mó）擦係數儀

2.試樣的製備

　　在樣（yàng）品上均勻裁取兩個8cm × 20 cm的試樣（yàng），試樣應平整、無（wú）皺紋和可（kě）能改變摩擦性質的傷痕，試樣試驗表麵應無灰塵、指紋和任何可能改（gǎi）變表麵性質的外來物質。按照上述要求，準備三對試樣。在23℃、50%RH的標準環境下，調節狀態16小時以上。

3.試驗條件

　　地點：濟南（nán）MD传媒视频包裝安全檢測中心

　　試驗條件：23℃、50%RH

　　試驗（yàn）表麵：試樣外表麵與試樣內表麵（miàn）之間的摩擦

　　試驗方法：摩擦係數（shù）測定方法

4.試（shì）驗步驟

4.1 試驗原理

　　兩（liǎng）試驗表麵平放在一起，在一（yī）定的接觸壓力下，使兩表麵（miàn）相（xiàng）對移動，記錄兩接觸表麵在相對移動開始（shǐ）時的最（zuì）大阻力（即靜摩擦力）與兩（liǎng）接觸表（biǎo）麵以一定速度相對移動時（shí）的阻力（即動摩擦力（lì））。而靜摩擦係數與動摩擦係數分別是靜摩擦（cā）力、動摩擦力與垂直施加於兩（liǎng）個接觸表麵的法向（xiàng）力之間的比值。

4.2 試驗步驟

　　MXD-02摩擦係數儀可精（jīng）確測試試驗表麵之間（jiān）在各運動環節的摩擦性能，高智（zhì）能軟件控製試驗，設備操作便捷：

　　l  確（què）定試驗表麵，本實驗為鮮牛奶（nǎi）PE黑白膜內表麵（即黑色麵）與外表麵（即印（yìn）刷麵）之間（jiān）的（de）摩擦。

　　l  將一個試樣的（de）外表麵向（xiàng）上，平整地固定在儀器的水平試驗台上。試樣與試驗台的長度方向應（yīng）平行。

　　l  將另一個試樣的內表麵向下，包（bāo）住（zhù）試驗滑塊，用設備自帶彈簧在滑（huá）塊（kuài）邊緣固定好試樣。

　　l  將固（gù）定有試（shì）樣的滑塊（kuài）無衝擊地輕放在試驗台上（shàng）試樣的中央，並使兩試樣的試驗方向與（yǔ）滑動方向平行且測力係統（tǒng）恰好不受力。

　　l  設置（zhì）好儀（yí）器參數，選擇試驗模式後，開始試驗。

　　l  試（shì）驗過程中，兩試（shì）樣（yàng）先（xiān）保持（chí）接觸15s，再隨著啟動的儀器發生相對移動。

 　　l  試驗結束，係統自動記錄（lù）力值曲線的第一個峰值為靜摩擦力，並自動計算發生相對移動6 cm內的力平均（jun1）值為（wéi）動摩擦力以及相應的靜、動摩擦係數。

　　l  關閉軟件程序與儀器電源（yuán）。

　　鮮牛奶PE黑白膜的（de）靜摩擦係數為0.264，動摩擦係（xì）數為0.201，三組平行試樣間（jiān）的（de）試驗結果相對偏差均小於10%。從該PE黑白膜的試驗數據來看，塑料薄膜的靜摩擦係數比動摩（mó）擦係數大，這是符合塑料薄膜的正常規律，其中動摩擦（cā）係數更加關係到卷（juàn）膜放卷時是否順暢（chàng）。該鮮牛奶PE黑白膜樣品的動摩擦係數大小及均（jun1）勻度均較為合適，可保證卷膜放卷順暢。

總結：

　　采用MXD-02摩擦係數儀檢測PE黑（hēi）白膜（mó）的摩擦係數時，可獲得精度高、重複性好的試驗數據，可準確（què）反映鮮（xiān）牛奶PE黑白膜放卷時是否會出現打滑（huá）、跑偏等不順暢現象。鮮（xiān）牛奶PE黑白膜僅是各種塑料包裝材料的一個典型代表，其他如方便麵鍍鋁複合膜、鞋材、輪胎等（děng）摩擦係數的測試（shì）皆可采用此檢（jiǎn）測儀器進行驗證。