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软包装材料摩擦系数的测试

更新时间:2009-09-27      点击次数:1275

 

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GBl00061988)
    1)
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=0.543,0543μd=0478。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=11 89μd=0591,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。

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