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應用專題丨利用CTX質(zhì)構儀評估包裝袋的密封強度
閱讀:38 發(fā)布時間:2022-12-12高品質(zhì)包裝的需求需要測試包裝材料的密封強度和包裝完整性。伴隨著適用于測試包裝材料的夾具和附件,質(zhì)構分析儀現(xiàn)在廣泛應用于整個包裝行業(yè)。
包裝產(chǎn)品的目的在于保持產(chǎn)品從生產(chǎn)廠家、運輸、貨架壽命和儲存的所有階段的清潔和無菌。要做到這一點,密封包裝的完整性和密封強度本身都必須進行評估。
密封強度測試測量的是密封的質(zhì)量,目的是提供一個屏蔽保障/密封,在某種程度上與包裝的其他部分具有類似的強度。利用CTX質(zhì)構儀雙向拉伸夾具的拉伸測試,可以通過密封的抗分離能力來測量密封強度。這種測試適合于評估密封的強度,并且具有非常靈敏的技術優(yōu)勢。
CTX質(zhì)構儀有各種設計用于測試包裝材料的探頭和夾具。因此,該儀器能夠測量包裝材料的密封強度、剝離強度、爆裂強度和粉碎能力。
雙向拉伸夾具是一種用于拉伸試驗的多用途夾具。該夾具配有橡膠嵌入物,以限度地安全夾緊樣品。這些夾具可以夾住10毫米厚的矩形樣品,然后拉開樣品。
樣品預備
- 將樣品置于溫度測試條件下(是室溫)。
- 將包裝袋沿其側面垂直切開,使其分開,在中間形成一條封條。
- 將裂開的包裝袋切成兩條或多條等寬等長的長條。長條的寬度不應超過夾具的寬度。這些長條將用于測試。
測試方法
所用設備
- 儀器:CTX質(zhì)構儀(50Kg負載單元)
- 附件:TA-DGF 雙向拉伸夾具
- 軟件:Texture Pro軟件
參數(shù)設置
- 測試類型:拉伸Tension
- 測前速度:1.0 mm/s
- 測試速度:1.0 mm/s
- 測后速度:以測試速度返回
- 目標類型:形變Deformation
- 測試距離:40 mm
- 觸發(fā)負載:15 g
注意:
應先測試可能具有抗拉強度的樣品,以便預測后續(xù)樣品的測試范圍。如果在測試結束時密封只被部分分離,則待測長條的長度可能需要縮短,以增加儀器臂的移動距離。
測試結果
TA-DGF
負載與時間關系圖
圖1:包裝袋密封強度的負載與時間關系圖
上圖的負載峰值(Peak Load)是在封口處開始撕裂所需的力。當密封開始撕裂時,個平臺可視作密封進一步抵抗所施加的力。隨著密封的削弱和撕裂,隨之而來的是力突然下降。在測試過程中還觀察到進一步的平臺,這表明在測試過程中,隨著儀器在密封處拉伸和撕裂,密封強度可能會發(fā)生變化。
TA-DGF
負載與距離關系圖
圖2:包裝袋密封強度的負載與距離關系圖
的力是負載峰值,是在密封處開始剝落所需的力。曲線圖下的面積是從袋裝材料分離密封所做的功。從圖中可以看出,包裝袋在31mm左右與封口分離。圖上的波動是由于封口較薄弱的部位被拉伸和撕裂造成的。
結果分析
當觸發(fā)負載(或力)達到15克時,測試開始。此時,夾具的上半部分以1mm/s的測試速度將樣品拉伸40mm的距離。啟動密封破裂所需的力被測量為峰值負載。這是克服密封和包裝材料之間的吸引力所需要的力量。
在規(guī)定的40毫米距離內(nèi),將密封條與包裝袋分開所需的總力可計算為平均負載。這是在一段時間內(nèi)的力值,從密封開始分離到密封與包裝袋分離。
對于本次測試,在5.7-31秒的時間段內(nèi)計算了平均負載,如圖1所示。在規(guī)定距離40毫米內(nèi)所做的功是根據(jù)負載/距離圖(見圖2)計算出來的,即曲線圖下的面積,是克服樣品內(nèi)部鍵強度所需的能量。
下表概況了測試結果:
樣品
峰值負載(g)
平均負載(g)
功(mJ)
包裝袋
6975
2376
812