薄膜收缩性能测试方法介绍与比较

摘要：收缩性能是影响薄膜使用的重要性能之一，本文分别介绍了薄膜收缩性能测试常用的油浴法、烘箱法、空气加热法三种试验方法，并通过对三种方法的比较分析，为薄膜收缩性能的测试与质量控制提供参考。

关键词：收缩率、热缩力、冷缩力、收缩性能、收缩膜、热缩试验仪、薄膜热缩性能测试仪

1、意义

随着产品种类的增多及包装技术、工艺的发展，收缩膜种类越来越多，常见的有PE、POF、PVC、BOPP、PETG、PVDC等，在包装领域的应用广泛，如以收缩套标、集束包装、肠衣膜等形式用于包装食品、药品、烟草、电子产品、汽车、日化用品等产品，不同产品的形状及尺寸规格各异，这就要求收缩膜应具有优异的收缩性能，以适应不同的产品包装要求。

影响薄膜收缩性能的指标包括收缩率以及收缩过程产生的热缩力、冷缩力，若三项指标性能较差或与产品的适用性较差，则会导致薄膜收缩不紧致，贴体性较差，甚至可能导致产品被挤压变形。目前，薄膜收缩性能的测试方法主要有油浴法、烘箱法及空气加热法。

图1 常见收缩膜应用举例

2、方法介绍

油浴法是指将裁剪成规定尺寸的薄膜试样放入一定温度的导热油（例如硅油）中加热收缩，一定时间后取出试样，并测量收缩后试样的尺寸，收缩前后尺寸变化值与收缩前尺寸的比值即为试样的收缩率。相关标准如GB/T 13519-2016《包装用聚乙烯热收缩薄膜》，该标准中要求油浴温度为140℃，收缩时间为20s，试验设备见图2。

图2 热缩试验仪

烘箱法，顾名思义，是指将一定尺寸的试样放入一定温度的烘箱中，在达到规定时间后取出并测量试样的尺寸，计算尺寸变化值与收缩前尺寸的比值为试样的收缩率。相关的标准如GB/T 12027-2004《塑料 薄膜和薄片加热尺寸变化率试验方法》、GB/T 10003-2008《普通用途双向拉伸聚丙烯(PP)薄膜》，前者将试样放置在高岭土床上，试验的温度及时间根据具体试样而定，后者要求将试样放置在不锈钢板上，试验温度为120℃，时间为120s。

空气加热法是利用密闭腔体内的热空气加热试样后，根据试样的热缩时间及尺寸变化情况得到收缩率，根据试样在加热及冷却过程中的力值变化情况计算热缩力与冷缩力。目前，国内可参考的测试方法标准GB/T 34848-2017《热收缩薄膜收缩性能试验方法》将于2018年5月1日正式实施，在此标准实施之前可参考ISO14616-2004《塑料 聚乙烯 乙烯共聚物及其混合物热收缩膜 收缩性能的测试》进行测试，该标准要求试样在试验腔内达到设定温度后进入腔内进行加热收缩，当所测得收缩力值达到出腔条件后，试样出腔，设备继续监测试样的收缩情况及力值，直至试验结束。根据整个试验过程中设备自动监测的试样尺寸的变化情况计算收缩率，在腔内加热过程中所测得的最大力值为热缩力，出腔后的冷却过程中测得的最大力值为冷缩力。试验设备见图3。

图3  FST-02薄膜热缩性能测试仪

3、方法比较

从测试范围来看，三种试验方法均可测试薄膜的收缩率，但空气加热法还可测试薄膜的热缩力、冷缩力指标；从测试过程来看，油浴法、烘箱法均需手动测试收缩后试样的尺寸，空气加热法为设备自动测量试样的尺寸及力值的变化情况，并可实时显示试样过程中的测量值；另外，油浴法是将试样置于导热油中加热，烘箱法为在高岭土或不锈钢板上加热收缩，空气加热法是将试样直接暴露于空气中，不与任何物体接触。这种收缩环境的不同会影响试样的收缩过程，故而三种方法测得的收缩率并不具有可比性。

4、总结

在测试薄膜收缩性能时，应根据材料的材质、产品标准、试验目的等因素，选择适宜的测试方法，若产品标准中有明确规定，则根据产品标准中的要求进行测试，若未明确规定相应的测试方法，则可根据实际情况进行选择，如需监测薄膜的收缩力值或需高效自动化的完成试验，抑或薄膜实际应用过程中为高温蒸汽或热风道的收缩工艺，则可选择空气加热法设备FST-02薄膜热缩性能测试仪进行试验。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业，现有设备可满足薄膜热缩性能测试的3种试验方法要求。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作！