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包裝材料摩擦系數(shù)的測試方法及問題探討
近年來軟包裝行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),同時,隨之而來的質(zhì)量問題也凸顯出來,使用單位關(guān)于包裝膜拉斷,打滑,包裝生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)至關(guān)重要,通過對包裝材料摩擦系數(shù)的測試可以有效地解決上述問題,摩擦系數(shù)的大小須由實驗測定.
摩擦系數(shù)測定的設(shè)備及方法
1.測試設(shè)備與測試標(biāo)準(zhǔn)
①測試設(shè)備MC-600摩擦系數(shù)儀:vmcpp.25μm,熱封面試樣;
②測試標(biāo)準(zhǔn)參照GB10006-88進(jìn)行.
2.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(yīng)平整,無皺紋和可能改變摩擦性質(zhì)的傷痕.試樣邊緣應(yīng)圓滑.試樣的試驗表面應(yīng)無灰塵.指紋和任何 可能改變表面性質(zhì)的外來物質(zhì).
②試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境.在溫度23±2℃,相對濕度45%～55%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)至少16小時,然后在同樣環(huán)境下進(jìn)行試驗.
③調(diào)整設(shè)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(yīng)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(cè)固定試樣.
④將固定有試樣的滑塊無沖擊地放在*個試樣*,并使兩試樣的試驗方向與滑動方向平行且測力系統(tǒng)恰好不受力.
⑤進(jìn)行參數(shù)設(shè)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(nèi)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(jié)束自動計算摩擦系數(shù).
三組實驗平均后μS=0.543,μd=0.478,從實驗結(jié)果看三組實驗數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定,靜摩擦系數(shù)大于動摩擦系數(shù).
由于該設(shè)備具有繪制摩擦系數(shù)曲線的功能,可以根據(jù)所繪制的曲線了解材料的均勻性.據(jù)有關(guān)資料分析,軟包裝材料摩擦系數(shù)一般小于0.3,比較適合生產(chǎn)實際,據(jù)此該數(shù)據(jù)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(shù),來達(dá)到用戶要求.
那么,到底摩擦系數(shù)多少合適 筆者認(rèn)為,要根據(jù)材料現(xiàn)場的使用情況,不斷地實驗來zui終確定*摩擦系數(shù)參數(shù).
摩擦系數(shù)測試中的幾個問題:1.在與一些企業(yè)交流的過程中了解到,測出的摩擦系數(shù)大于1,并且提供的數(shù)據(jù),如Cpp試樣μS=1.189,μd=0.591,還有的更大.為此,筆者查閱了較多的資料,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(dá)到一定時摩擦系數(shù)才大于或等于1,按照常規(guī)測試方法,筆者反復(fù)用不同的材料做了很多實驗也沒有出現(xiàn)摩擦系數(shù)大于1的現(xiàn)象.
①從摩擦的相關(guān)資料得知:在靜摩擦中出現(xiàn)的摩擦力稱為靜摩擦力.當(dāng)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(dá)到某一zui大值.當(dāng)切向外力大于這個zui大值時,兩物體將由相對靜止進(jìn)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(shù)μn叫做靜摩擦系數(shù),是一個沒有單位的數(shù)值.μ0和接觸面的材料,光滑粗糙程度,干濕情況等因素有關(guān),而與接觸面的大小無關(guān).從以上的介紹來看,靜摩擦系數(shù)μ0.應(yīng)該不會大于1.
②動摩擦.在動摩擦中出現(xiàn)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(yùn)動.在運(yùn)動起來之后,若將所施加之力減小,物體便又停止運(yùn)動.這一情況表明,物體運(yùn)動之后,還有阻止物體運(yùn)動的力,即還有摩擦阻力.這種物體運(yùn)動時所產(chǎn)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(shù)".公式中μ是比例系數(shù),其值與相接觸兩物體的材料和表面粗糙程度有關(guān),以及相接觸兩物體之間相對滑動的速度大小有關(guān),在大多數(shù)情況下,動摩擦系數(shù)會隨相對滑動速度的增大而稍減小.從定義中動摩擦系數(shù) 肯定小于靜摩擦系數(shù),也不會大于1.
用戶實際測試中出現(xiàn)了摩擦系數(shù)大于1,則不是該材料的真實反映,應(yīng)該從操作,材料表面性質(zhì)是否被人為改變等方面找原因.
2.使用過程中測出動摩擦系數(shù)大于靜摩擦系數(shù).從上面的分析看到動摩擦系數(shù)肯定小于靜摩擦系數(shù),出現(xiàn)此結(jié)果應(yīng)該是測試材料表面在后端有異常（如針孔,異物等）,或測試過程中受到外力等.可以通過觀察摩擦力曲線發(fā)現(xiàn)在此處有異常的突變.
近年來軟包裝行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),同時,隨之而來的質(zhì)量問題也凸顯出來,使用單位關(guān)于包裝膜拉斷,打滑,包裝生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)至關(guān)重要,通過對包裝材料摩擦系數(shù)的測試可以有效地解決上述問題,摩擦系數(shù)的大小須由實驗測定.
摩擦系數(shù)測定的設(shè)備及方法
1.測試設(shè)備與測試標(biāo)準(zhǔn)
①測試設(shè)備MC-600摩擦系數(shù)儀:vmcpp.25μm,熱封面試樣;
②測試標(biāo)準(zhǔn)參照GB10006-88進(jìn)行.
2.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(yīng)平整,無皺紋和可能改變摩擦性質(zhì)的傷痕.試樣邊緣應(yīng)圓滑.試樣的試驗表面應(yīng)無灰塵.指紋和任何 可能改變表面性質(zhì)的外來物質(zhì).
②試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境.在溫度23±2℃,相對濕度45%～55%的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)至少16小時,然后在同樣環(huán)境下進(jìn)行試驗.
③調(diào)整設(shè)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(yīng)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(cè)固定試樣.
④將固定有試樣的滑塊無沖擊地放在*個試樣*,并使兩試樣的試驗方向與滑動方向平行且測力系統(tǒng)恰好不受力.
⑤進(jìn)行參數(shù)設(shè)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(nèi)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(jié)束自動計算摩擦系數(shù).
三組實驗平均后μS=0.543,μd=0.478,從實驗結(jié)果看三組實驗數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定,靜摩擦系數(shù)大于動摩擦系數(shù).
由于該設(shè)備具有繪制摩擦系數(shù)曲線的功能,可以根據(jù)所繪制的曲線了解材料的均勻性.據(jù)有關(guān)資料分析,軟包裝材料摩擦系數(shù)一般小于0.3,比較適合生產(chǎn)實際,據(jù)此該數(shù)據(jù)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(shù),來達(dá)到用戶要求.
那么,到底摩擦系數(shù)多少合適 筆者認(rèn)為,要根據(jù)材料現(xiàn)場的使用情況,不斷地實驗來zui終確定*摩擦系數(shù)參數(shù).
摩擦系數(shù)測試中的幾個問題:1.在與一些企業(yè)交流的過程中了解到,測出的摩擦系數(shù)大于1,并且提供的數(shù)據(jù),如Cpp試樣μS=1.189,μd=0.591,還有的更大.為此,筆者查閱了較多的資料,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(dá)到一定時摩擦系數(shù)才大于或等于1,按照常規(guī)測試方法,筆者反復(fù)用不同的材料做了很多實驗也沒有出現(xiàn)摩擦系數(shù)大于1的現(xiàn)象.
①從摩擦的相關(guān)資料得知:在靜摩擦中出現(xiàn)的摩擦力稱為靜摩擦力.當(dāng)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(dá)到某一zui大值.當(dāng)切向外力大于這個zui大值時,兩物體將由相對靜止進(jìn)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(shù)μn叫做靜摩擦系數(shù),是一個沒有單位的數(shù)值.μ0和接觸面的材料,光滑粗糙程度,干濕情況等因素有關(guān),而與接觸面的大小無關(guān).從以上的介紹來看,靜摩擦系數(shù)μ0.應(yīng)該不會大于1.
②動摩擦.在動摩擦中出現(xiàn)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(yùn)動.在運(yùn)動起來之后,若將所施加之力減小,物體便又停止運(yùn)動.這一情況表明,物體運(yùn)動之后,還有阻止物體運(yùn)動的力,即還有摩擦阻力.這種物體運(yùn)動時所產(chǎn)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(shù)".公式中μ是比例系數(shù),其值與相接觸兩物體的材料和表面粗糙程度有關(guān),以及相接觸兩物體之間相對滑動的速度大小有關(guān),在大多數(shù)情況下,動摩擦系數(shù)會隨相對滑動速度的增大而稍減小.從定義中動摩擦系數(shù) 肯定小于靜摩擦系數(shù),也不會大于1.
用戶實際測試中出現(xiàn)了摩擦系數(shù)大于1,則不是該材料的真實反映,應(yīng)該從操作,材料表面性質(zhì)是否被人為改變等方面找原因.
2.使用過程中測出動摩擦系數(shù)大于靜摩擦系數(shù).從上面的分析看到動摩擦系數(shù)肯定小于靜摩擦系數(shù),出現(xiàn)此結(jié)果應(yīng)該是測試材料表面在后端有異常（如針孔,異物等）,或測試過程中受到外力等.可以通過觀察摩擦力曲線發(fā)現(xiàn)在此處有異常的突變.
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