软包装材料摩擦系数的测试

 

随着软包装行业发展的突飞猛进．质量问题也随之日益突出，使用单位投诉的包装膜拉断、打滑、包装生产线断流等方面的问题在不断增多。许多软包装材料厂、软包装印刷厂也因此造成巨大损失。造成这些问题的主要因素是软包装材料的摩擦性能。软包装材料的摩擦性能对生产至关重要。通过包装材料摩擦系数的测试可有效地解决这些问题。
测试方法
    下面以兰德梅克公司MC--600摩擦系数仪为例说明测试方法（参照GBl0006一1988）。
    1）取8 cm×20 cm的试样。试样的表面要求平整、无皱纹和可能改变摩擦性质的伤痕，其边缘要圆滑，表面无灰尘、指纹或任何可能改变表面性质的外来物质。
    2）试样的状态调节和试验的标准环境：温度（23±2）℃、相对湿度45％～55％。在此环境下对试样状态调节1 6 h以稳定试验环境。
    3）对设备进行水平调整后，将一个试样的表面向上，平整固定在水平试验台上。试样与试验台的长度方向平行。将另一个试样的表面向下，包住滑块．用胶带在滑块两侧固定试样。
4）将固定有试样的滑块轻放在*个试样中央，并使两试样的试验方向与滑动方向平行，使测力系统不受力。   
5）进行参数设置，启动试验。两个试样接触15 s后进行相对移动。力的*个峰值为静摩擦力（FS）。两试样在相对移动6 cm过程中力的平均值（不包括静摩擦力）为动摩擦力（Fd）。
实验过程为全自动控制，可以实时输出实验数据曲线，实验结束后可自动计算出摩擦系数。

 进行3组实验后，取平均值μs=0.543,0．543，μd=0．478。结果表明，3组实验结果比较稳定，静摩擦系数大于动摩擦系数。
    由于该设备具有绘制摩擦系数曲线的功能，曲线可以作为选择树脂中的开口剂、爽滑剂的种类和含量的依据，以控制摩擦系数，达到用户要求。
    摩擦系数究竟为多少合适，应该根据现场实验结果来zui终确定*摩擦系数。测试中的几个问题
    1）笔者在同一些企业交流中了解到，他们测出的系数往往大于l，所提供的数据如Cpp试样μs=1．1 89，μd=0．591，还有的更大。为此，查阅了一些资料，没有找到摩擦系数大于1的实例：用不同的材料反复做了多次实验也没有出现此现象。
    （1）当切向外力逐渐增大但两物体仍保持相对静止时，静摩擦力随着切向外力的增大而增大，但静摩擦力的增大只能达到某一zui大值。当切向外力大于这个zui大值时，两物体将由相对静止进入相对滑动。静摩擦力的这个zui大值称为zui大静摩擦力（fmax）。fmax与两物体接触面之间的正压力（N）成正比，即fmax=μ0N式中：比例常数μ0又称为静摩擦系数，是一个无量纲的数值。μ0和接触面材料的光滑粗糙程度、干湿情况等因素有关，与接触面的大小无关。
    从分析可看出，μ0不会大于1。
    （2）对物体所施之力大于zui大静摩擦力时，物体就开始运动。在运动过程中，若减小所施加之力，物体便又停止运动。这说明，物体在运动中还有阻止其运动的力，即摩擦阻力。物体运动时所产生的摩擦力称为动摩擦力。
    动摩擦力的大小与正压力大小之比称为动摩擦系数。公式中μ是比例系数，其值与相接触两物体的材料和表面粗糙程度有关，并与相接触两物体之间相对滑动的速度大小有关。在多数情况下．动摩擦系数随相对滑动的速度的增大而稍有减小。动摩擦系数一定小于静摩擦系数，而且不会大于1。
     用户在测试中出现了摩擦系数大于l，这不是该材料的真实反映，试验者应从操作及材料表面性质是否被人为改变等方面找原因。
    2）使用过程中测出动摩擦系数大于静摩擦系数。
     从上文分析可知，动摩擦系数一定小于静摩擦系数。出现此结果应该是测试材料表面在后端有异常（如针孔，异物等），或测试过程中受到外力等。这时可观察摩擦力曲线是否在此处有异常突变。