摘要：酸奶杯產(chǎn)品多采用六連杯、八連杯等多連杯方式，其外部常使用熱收縮膜包裹，以求達到緊致美觀(guān)的效果，防止酸奶杯散落或損壞。熱收縮膜在使用過(guò)程中是否具有較好的貼合效果及緊致力，需要監測其收縮率、收縮力等指標。本文采用多功能薄膜熱縮性能測試儀，結合ISO 14616標準驗證了酸奶八連杯外部熱收縮膜各項收縮性能，詳細介紹了設備的測試原理、參數及測試過(guò)程，可為收縮膜生產(chǎn)及應用行業(yè)提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞：酸奶杯、六/八連杯、多連杯、熱收縮膜、緊致、貼合性、收縮性能、收縮力、收縮率、熱縮力、冷縮力
測試意義：
酸奶杯產(chǎn)品大多采用多連杯方式包裝，市場(chǎng)上常見(jiàn)的有六連杯、八連杯，使用熱收縮膜將多個(gè)相連的酸奶杯集束在一起，采用熱收縮膜是為了使得包裝緊湊且酸奶杯不易散落，可清晰展現產(chǎn)品外觀(guān)，提升商品檔次。酸奶多連杯外部熱收縮膜材質(zhì)以POF居多，即POF三層共擠熱收縮膜，其具有收縮率高、耐寒性好、透明度高、柔韌性好的優(yōu)點(diǎn)，使用時(shí)利用蒸汽或熱風(fēng)通道對其進(jìn)行熱處理，使熱收縮膜緊貼在酸奶多連杯外表面。
熱收縮膜是目前普遍使用的外包裝材料，具有包裝緊實(shí)、透明美觀(guān)、貼合度強等優(yōu)點(diǎn)。熱收縮膜是在特定高溫環(huán)境下進(jìn)行拉伸后，待溫度急速降低時(shí)被定型制造。而熱收縮膜在使用時(shí)，則被再次加熱到拉伸時(shí)的溫度，材料分子鏈段即恢復到無(wú)序卷曲形態(tài)，即表現為熱收縮現象。當熱收縮膜降低到室溫后，產(chǎn)生冷縮力，使得收縮膜緊致。如果熱收縮膜在熱收縮的過(guò)程中收縮率過(guò)大，或者收縮力（包括熱縮力及冷縮力）過(guò)高，則易導致薄膜消耗量增加，并且過(guò)于緊致而導致酸奶杯變形或薄膜出現破損現象；若熱收縮膜的收縮率較小或收縮力過(guò)低，則易出現薄膜不貼合酸奶杯、包裝松散而導致連杯產(chǎn)品易脫落等現象。因此，在使用熱收縮膜之前應嚴格監測相關(guān)收縮性能，例如收縮率、熱縮力、冷縮力等性能指標，以求保證酸奶多連杯外部包裝緊致、不易破損，且降低包裝成本。
圖1 酸奶六/八連杯
檢測方法：
目前，國內熱收縮膜產(chǎn)品標準中對熱收縮性能的檢測方法多為烘箱或油浴加熱收縮。但這兩種測試方法只能檢測其熱收縮率，而無(wú)法獲取熱縮力及冷縮力此類(lèi)收縮力值，則無(wú)法評估薄膜的緊致效果。因此，本試驗則參考采用標準ISO14616-1997《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》，利用空氣加熱原理（即空氣?。┻M(jìn)行薄膜各種收縮性能的測試，包括熱縮力、冷縮力、收縮率、收縮時(shí)間等指標。
1、試驗儀器
本文采用Labthink蘭光公司自主研制的FST-02薄膜熱縮性能測試儀結合上述標準檢測某廠(chǎng)家生產(chǎn)的用于酸奶八連杯的POF熱收縮膜樣品。
FST-02薄膜熱縮性能測試儀擁有高精度力值傳感器和位移傳感器，可測定試樣的熱縮性能參數，可測試試樣收縮力量程為0.2 ~ 30 N（收縮力測量精度為±0.2%），并可根據特殊需求定制更寬范圍的力值；可測試試樣熱縮位移量程為0.125 ~ 70 mm（熱縮位移測量精度為±0.125 mm）；試驗用加熱腔體工作溫度范圍為室溫 ~ 210℃（控溫精度±0.5℃）；設備可同時(shí)測試1 ~ 3組試樣，可測試的試樣尺寸為130 mm × 15 mm。
該設備滿(mǎn)足多項國家和標準：ISO 14616、DIN 53369，可定量測定塑料薄膜在熱收縮過(guò)程中的熱縮力、冷縮力以及收縮率等性能。
圖2 FST-02薄膜熱縮性能測試儀
2. 試樣的制備
沿著(zhù)POF熱收縮膜的橫、縱向分別裁取寬為15 mm的試樣各20條，每2條為1組試樣，即橫、縱向各10組試樣，每組試樣分別用于熱縮力、冷縮力、收縮率的測試。試樣長(cháng)度應保證夾具間有100 mm的有效長(cháng)度。測試試樣的厚度，至少測試3點(diǎn)，取平均值。用制樣器在試樣表面打穿出兩個(gè)圓孔，便于試樣的裝夾。
3. 試驗條件
- 地點(diǎn)：濟南蘭光包裝安全檢測中心
- 試驗條件：23℃、50%RH
- 測試指標：zui大熱縮力、zui大冷縮力、收縮率
4. 試驗步驟
4.1 試驗原理
將試樣分別連接到位移傳感器和力值傳感器上，迅速升溫到收縮溫度，然后冷卻，系統實(shí)時(shí)監測樣品在封閉加熱腔體內受熱后隨時(shí)間變化的各收縮性能曲線(xiàn)，自動(dòng)記錄熱縮力、冷縮力、收縮率及設置溫度等結果值。
4.2 試驗步驟
FST-02薄膜熱縮性能測試儀可、快速、便捷的測試熱收縮膜的各項收縮性能指標：
- 安裝試樣：每組試樣內其中1個(gè)試樣必須*平直的安裝于拉力傳感器上，拉力傳感器受力為零。另一個(gè)試樣須*平直的置于支架臂與位移傳感器上的夾具之間。每組試樣的有效長(cháng)度均為100 mm。
圖3 制樣、裝樣過(guò)程
- 根據POF熱收縮膜的參考溫度，設置試驗溫度、結束溫度等試驗參數，點(diǎn)擊開(kāi)始試驗選項，試驗開(kāi)始。
- 當設備加熱艙內的溫度達到試驗溫度后，試樣自動(dòng)進(jìn)艙，試驗開(kāi)始計時(shí)，試樣受熱收縮并產(chǎn)生熱縮力，當熱縮力的數值下降約15% ~ 30%時(shí)，使試樣離開(kāi)加熱艙并停止計時(shí)。則記錄設置溫度下薄膜在15 ~ 30秒之內出現的zui大熱縮力、zui大冷縮力、收縮率及zui大熱縮力出現時(shí)間等參數。
- 重復上述步驟，直至橫、縱向的10組試樣均完成測試。計算zui大熱縮力、zui大冷縮力與收縮率的平均值。
- 設置溫度即可實(shí)現熱收縮膜在15 ~30秒內出現zui大收縮率的溫度。如果所記錄的試樣zui大收縮力數值出現在置于加熱罩中不足15秒時(shí)，則逐步將設定溫度降低10 ℃，重復試驗，直至zui大收縮力數值出現在15秒 ~ 30秒之間。相反，如果達到zui大收縮力的時(shí)間大于30秒，則逐步將設定溫度升高10 ℃，重復試驗，直至zui大收縮力出現在15秒 ~ 30秒之間。
4.3 試驗結果
酸奶八連杯所使用的POF熱收縮膜樣品在設置溫度下橫向的zui大熱縮力、zui大冷縮力以及收縮率的平均值分別為0.85 N/15mm、0.57 N/15mm、48.3%，而縱向的zui大熱縮力、zui大冷縮力以及收縮率的平均值分別為0.59 N/15mm、0.44 N/15mm、32.1%。從上述數據可以看出，該POF熱收縮膜為在橫向與縱向上均有較好的收縮性，即該薄膜作為酸奶八連杯外包裝可較好的對杯體四周進(jìn)行收縮。
總結：
采用FST-02薄膜熱縮性能測試儀測試酸奶多連杯外部熱收縮膜時(shí)，可同時(shí)測試薄膜的熱縮力、冷縮力及收縮率等性能指標，可多維度的控制熱收縮膜使用性能。該設備的度、智能化程度、試驗效率較高，除了酸奶多連杯外部熱收縮膜以外，還可廣泛用于腸衣膜、標簽膜、集束包裝膜、消毒餐具包裝膜、文體用品、工藝禮品、五金件等各種產(chǎn)品的熱收縮膜的收縮性能測試。Labthink蘭光一直致力于為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的設備與檢測服務(wù)，為客戶(hù)提供大量的包裝材料性能數據參考。同時(shí)，Labthink蘭光提供包材阻隔性、機械性能強度等各種性能的檢測儀器及解決方案，您可以登陸濟南蘭光公司查看具體產(chǎn)品信息或直接致電咨詢(xún)。Labthink蘭光期待與各行業(yè)中的用戶(hù)增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
