包裝材料摩擦系數測試與應用

 

近年來，軟包裝行業的發展突飛猛進，同時，隨之而來的質量問題也凸顯出來，使用單位關于包裝膜拉斷、打滑、包裝生產線斷流等的投訴不斷增多。許多軟包裝材料廠，軟包裝印刷廠因此而造成了巨大損失，其實造成這種現象的根源在于軟包裝材料的摩擦性能。因此，軟包裝材料的摩擦性能對生產至關重要，通過對包裝材料摩擦系數的測試可以有效地解決上述問題，摩擦系數的大小須由實驗測定。

測試方法：

①取3個8cm×20cm的試樣。試祥和試驗表面的要求樣應平整、無皺紋和可能改變摩擦性質的傷痕。試樣邊緣應圓滑。試樣的試驗表面應無灰塵。指紋和任何 可能改變表面性質的外來物質。

②試樣的狀態調節和試驗的標準環境。在溫度23±2℃、相對濕度45％～55％的標準環境下進行試樣狀態調節至少16小時，然后在同樣環境下進行試驗。

③調整設備水平后，將一個試樣的試驗表面向上，平整地固定在水平試驗臺上。試樣與試驗臺的長度方向應平行，將另一試樣的試驗表面向下，包住滑塊，用膠帶在滑塊兩側固定試樣。

④將固定有試樣的滑塊無沖擊地放在*個試樣中央，并使兩試樣的試驗方向與滑動方向平行且測力系統恰好不受力。

⑤進行參數設置，然后啟動試驗，兩試樣接觸后保持15s后，兩試樣相對移動，力的*個峰值為靜摩擦力--FS。 兩試樣相對移動6cm內的力的平均值（不包括靜摩擦力）為動摩擦力--Fd。此過程均為自動控制，試驗過程實時顯示曲線。實驗結束自動計算摩擦系數。

三組實驗平均后μS=0.543，μd=0.478，從實驗結果看三組實驗數據比較穩定，靜摩擦系數大于動摩擦系數。由于該設備具有繪制摩擦系數曲線的功能，可以根據所繪制的曲線了解材料的均勻性。據有關資料分析，軟包裝材料摩擦系數一般小于0.3，比較適合生產實際，據此該數據偏大，這樣可以通過選擇樹脂中的開口劑、爽滑劑的種類和含量來控制摩擦系數，來達到用戶要求。

摩擦系數測試中的幾個問題：1.在與一些企業交流的過程中了解到，測出的摩擦系數大于1，并且提供的數據，如Cpp試樣μS=1.189，μd=0.591，還有的更大。為此，只有將所要測量的兩物體中的其中一個傾斜放置作為斜面，另一個放在斜面體上沿其滑下，逐漸減小斜面傾角達到一定時摩擦系數才大于或等于1，按照常規測試方法，反復用不同的材料做了很多實驗也沒有出現摩擦系數大于1的現象。

測試結論：

①靜摩擦：在靜摩擦中出現的摩擦力稱為靜摩擦力。當切向外力逐漸增大但兩物體仍保持相對靜止時，靜摩擦力隨著切向外力的增大而增大，但靜摩擦力的增大只能達到某一zui大值。當切向外力大于這個zui大值時，兩物體將由相對靜止進入相對滑動。靜 摩擦力的這個zui大值稱為"zui大靜摩擦力"。這個極限摩擦力，以fmax表示。zui大靜摩擦力的大小與兩物體接觸面之間的正壓力N成正比，即fmax=μnN。用fmax表示zui大靜摩擦力，N表示正壓力，其中比例常數μn叫做靜摩擦系數，是一個沒有單位的數值。μ0和接觸面的材料、光滑粗糙程度、干濕情況等因素有關，而與接觸面的大小無關。從以上的介紹來看，靜摩擦系數μ0。應該不會大于1。

②動摩擦：在動摩擦中出現的摩擦力稱為"動摩擦力"。對物體所施主力大于zui大靜摩擦力時，物體就開始運動。在運動起來之后，若將所施加之力減小，物體便又停止運動。這一情況表明，物體運動之后，還有阻止物體運動的力，即還有摩擦阻力。這種物體運動時所產生的摩擦力即稱動摩擦力。動摩擦力的大小與正壓力大小之比稱為"動摩擦系數"。公式中μ是比例系數，其值與相接觸兩物體的材料和表面粗糙程度有關，以及相接觸兩物體之間相對滑動的速度大小有關，在大多數情況下，動摩擦系數會隨相對滑動速度的增大而稍減小。從定義中動摩擦系數 肯定小于靜摩擦系數，也不會大于1。