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塑料测试技术

项目课程. 塑料测试技术. 项目 14 ： 塑料薄膜及原料性能测试. 项目 14 塑料薄膜的性能测试. 任务 14-1 ： 文献查阅与处理，制定测试方案. 各子项目的测试任务. 第一组：聚乙烯塑料薄膜性能测试 第二组：聚丙烯塑料薄膜性能测试 第三组：聚氯乙烯塑料薄膜性能测试 第四组：尼龙塑料薄膜性能测试. 1. 任务告知：. 拟实现的 知识目标 ： 本组塑料薄膜的生产及应用知识； 本组塑料薄膜产品标准、测试标准知识； 拟实现的能力目标 会查阅塑料薄膜加工工方法、应用及相关产品标准及测试标准 ； 组织、分工、协作能力. 2. 任务的引入.

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Presentation Transcript

  1. 项目课程 塑料测试技术

  2. 项目14：塑料薄膜及原料性能测试

  3. 项目14 塑料薄膜的性能测试 • 任务14-1： 文献查阅与处理，制定测试方案

  4. 各子项目的测试任务 • 第一组：聚乙烯塑料薄膜性能测试 • 第二组：聚丙烯塑料薄膜性能测试 • 第三组：聚氯乙烯塑料薄膜性能测试 • 第四组：尼龙塑料薄膜性能测试

  5. 1.任务告知： • 拟实现的知识目标： • 本组塑料薄膜的生产及应用知识； • 本组塑料薄膜产品标准、测试标准知识； • 拟实现的能力目标 • 会查阅塑料薄膜加工工方法、应用及相关产品标准及测试标准； • 组织、分工、协作能力

  6. 2.任务的引入 • 各组塑料薄膜 加工方法、应用如何? • 各组塑料薄膜产品标准、测试标准怎样? • 塑料薄膜产品性能包括哪些? • 产品标准内容有什么? • 如何制定产品标准?

  7. 3.任务的实施 查阅塑料薄膜性能 标准，制定测试方案 • 各组阅读任务单、弄懂任务的具体要求制定 完成任务的初步计划 • 各项目经理分配任务并带领小组成员完成资 料查阅任务 • 4小时

  8. 4.归纳总结 • 各项目经理召集小组成员开会，汇总形成本组的相关资料 • 项目总经理检查各组明天汇报的资料 • 2小时

  9. 项目14 塑料薄膜的性能测试 • 任务14-2：塑料薄膜抽样及制样

  10. 1.任务告知： • 拟实现的知识目标： • 抽样相关知识 • 塑料薄膜的产品标准知识； • 拟实现的能力目标 • 能按产品标准抽取试样； • 完成试样的制备与处理。

  11. 2.任务的引入 • 如何根据塑料薄膜产品标准抽取试样? • 如何制备塑料薄膜的试样？ • 塑料薄膜的试样如何进行预处理? • PE、PP、PVC、尼龙薄膜产品试样制备及预处理有何不同?

  12. 3.任务的实施 塑料薄膜抽样及制样 • 各组制备塑料薄膜的试样； • 塑料薄膜的试样预处理；

  13. 4.归纳总结 • 各组汇报塑料薄膜的试样的制作情况 • 指导老师对各组的伸试样的制作进行评价

  14. 项目1 塑料薄膜的性能测试 • 任务14-3： 测试塑料薄膜的主要性能

  15. 1.任务告知： • 拟实现的知识目标： • 塑料薄膜的性能及产品标准，测试方法 • 拟实现的能力目标 • 根据产品标准和测试标准，完成塑料薄膜的性能测试； • 会评判产品的质量并给出产品测试报告.

  16. 2.任务的引入 • 塑料薄膜包括哪些力学性能指标? • 塑料薄膜透气性的测试原理? • 塑料薄膜要测试哪些卫生性能指标?如何测试? • 影响塑料薄膜透气性能测试结果的因素？ • 如何根据测试结果评判产品的质量?

  17. 3.任务的实施 塑料薄膜性能测试 • 指导老师讲解、示范 • 各组塑料薄膜透气性测试

  18. 4.归纳总结 • 各组汇报塑料薄膜性能测试情况 • 指导老师讲解塑料薄膜性能

  19. 塑料薄膜的生产

  20. 塑料薄膜性能

  21. 力学性能 • 塑料的力学性能数据主要是模量、强度极限、形变及疲劳性能。根据受力方式不同，力学性能包括：拉伸性能、压缩性能、 弯曲性能、冲击性能、硬度

  22. 渗透性能 • 液体分子或气体分子可从聚合物膜的一侧扩散到其浓度较低的一侧，这种现象称为渗透。 • 液体分子或气体分子透过聚合物膜时，先是溶解在聚合物内，然后再向低浓度扩散，最后从薄膜的另一侧逸出。

  23. 标准 • 为在一定范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。 1 范围 5 标识 6 要求 2 规范性引用文件 3定义和术语 7 试验方法 4 分类 8 检验规则 9 包装标志、包装、运输、贮存

  24. 测试标准

  25. 如何测试塑料薄膜的性能

  26. 压差法透气性测试 • 透气性试验原理 • 透气性试样设备 • 样品制备 • 透气性试验步骤 • 结果计算 • 试验记录

  27. 压差法 • 塑料薄膜的透气性测试是用压差法测定塑料薄膜的气体透过量和气体透过系数的实验方法。 • 气体透过量: • 在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位为:cm3/m2·d·Pa, • 气体透过系数: • 在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位厚度、单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位为: cm3.cm/cm2·s·Pa,.

  28. 1.透气性试验原理 • 塑料薄膜或薄片将低压室和高压室分开，高压室充有约105 Pa的试验气体，低压室的体积已知。试样密封后用真空泵将低压室内空气抽到接近零值。 • 用测压计测量低压室内的压力增量△P，可确定试验气体由高压室透过膜(片)到低压室的以时间为函数的气体量，但应排除气体透过速度随时间而变化的初始阶段。 • 气体透过量和气体透过系数可由仪器所带的计算机按规定程序计算后输出到软盘或打印在记录纸上，也可按测定值经计算得到。

  29. 2.实验设备

  30. 2.试验设备 • （1）透气室： 由上下两部分组成。当装入试样时，上部为高压室，用于存放试验气体。下部为低压室，用于贮存透过气体并测定透气过程前后压差，以计算试样的气体透过量。 • （2）测压装置： 高、低压室应分别有一个测压装置，低压室测压装置的准确度应不低于6 Pa • （3）真空泵： 应能使低压室中的压力不大于10 Pa,

  31. 3.试样制备 • （1)尺寸 • 圆形，直径由使用仪器决定。 • （2）数量：至少3个 • （3）状态调整：23℃±2 ℃，调整时间48h

  32. 4.试样步骤 • （1） 按GB/T 6672测量试样厚度，至少测量5点，取算术平均值。 • （2） 在试验台上涂一层真空油脂，若油脂涂在空穴中的圆盘上，应仔细擦净;若滤纸边缘有油脂时，应更换滤纸(化学分析用滤纸，厚0.2~0.3 mm)。 • （3） 关闭透气室各针阀，开启真空泵。

  33. 4.试样步骤 • (4） 在试验台中的圆盘上放置滤纸后，放上经状态调节的试样。试样应保持平整，不得有皱褶。轻轻按压使试样与试验台上的真空油脂良好接触。开启低压室针阀，试样在真空下应紧密贴合在滤纸上。在上盖的凹槽内放置o形圈，盖好上盖并紧固。 • （5） 打开高压室针阀及隔断阀，开始抽真空直至27 Pa以下，并继续脱气3h以上，以排除试样所吸附的气体和水蒸气。

  34. 4.试样步骤 • (6). 关闭隔断阀，打开试验气瓶和气源开关向高压室充试验气体，高压室的气体压力应在1.0~1.1X 105 Pa范围内。压力过高时，应开启隔断阀排出 • (7) 对携带运算器的仪器，应首先打开主机电源开关及计算机电源开关，通过键盘分别输人各试验台样品的名称、厚度、低压室体积参数和试验气体名称等，准备试验。 • (8) 关闭高、低压室排气针阀，开始透气试验。

  35. 4.试样步骤 • (9) 为剔除开始试验时的非线性阶段，应进行10 min的预透气试验。随后开始正式透气试验，记录低压室的压力变化值△p和试验时间to • (10) 继续试验直到在相同的时间间隔内压差的变化保持恒定，达到稳定透过。至少取3个连续时间间隔的压差值，求其算术平均值，以此计算该试样的气体透过量及气体透过率。

  36. 5.试验结果计算 (1)气体透过量 按下式进行计算 ---材料的气体透过量,cm3/m2.d .Pa; ---在稳定透过时，单位时间内低压室气体压力变化的算术平 均值，Pa/h V ---低压室体积，cm3 S ---试样的试验面积，m2; T ---试验温度，K; p1－p2试样两侧的压差,Pa; T0,P0标准状态下的温度(273.15 K)和压力(1. 013 3.X 105 Pa),

  37. 5.试验结果计算 • (2)气体透过系数pg[cm3·cm/ (cm2·s·Pa) ]按下式进行计算: • Pg ---材料的气体透过率，cm3.cm/(cm2.s.Pa); • △P/△t— 在稳定透过时，单位时间内低压室气体压力变化的算术平均值，Pa/s; • T— 试验温度，K; • D— 试样厚度，cm,

  38. 5.试验结果计算 • (3) 对于给定的仪器，低压室体积V和试样的试验面积S是一常数。 • (4) 对携带运算器的试验仪器，计算机将直接计算出试样的气体透过量和气体透过系数， • (5) 试验结果以每组试样的算术平均值表示。

  39. 6.试验记录 试验记录应至少包括以下几项: • a)样品名称及状态调节情况的说明; • b)所使用的仪器及状况说明; • c)所用试验气体名称; • d)试验温度; • e)每个试样的厚度; • f)每个试样的透气量及每组试样算术平琢值 • 9)根据需要计算气体透过系数。

  40. 7.影响因素 (1)膜暴露面积的大小和厚度 在恒定状态下，气体透过速率与膜暴露的面积成正比，与膜的厚度成反比。 (2)影响扩散常数和溶解度的因素 包括压力、温度、薄膜材料的性质及扩散气体的性质等。 如气体和蒸汽与膜无作用，则透过性与压力无关； 如与膜材料发生强烈相互作用，则透过常数与压力有关。 多数气体的透过常数 P 是随着温度的升高而迅速增大的。 广东轻工职业技术学院

  41. (3)成膜材料的性质 聚合物的品种不同，结构不同，性质也不同，因而对气体的阻隔性也不同。 扩散系数可以认为是聚合物疏松度的量度 结构紧密，分子的对称性好，对气体的扩散常常数比较小， 在聚合物材料中加入颜料或填料，会使结构紧密度降低，透气性增加。 结晶度增加，会使材料的紧密度增加，因而结晶度高的聚合物比结晶度低的聚合物对气体的阻隔性要好。 广东轻工职业技术学院

  42. (4)扩散气体和蒸汽的性质 气体在膜中的溶解度取决于两者之间的相溶性。 气体与蒸汽的区别与冷凝的难易程度有关， 容易冷凝的气体更容易溶解于聚合物中，对膜的渗透性也就越强。 (5)材料分子结构的影响 材料分子结构对材料透过性的影响是不可忽略的。 分子极性小的，或分子中含有极性基团少的材料，其亲水倾向小，吸湿性能也比较低； 含有极性基团如－COO－、－CO－NH－和－OH－多的高分子材料吸水性也强。 极性强的聚合物通常吸水性也强，材料的水蒸气透过率和透气率也较大。 广东轻工职业技术学院

  43. 透光度和雾度按照GB 2410进行测试

  44. 测试仪器 积分球式雾度计

  45. 测试步骤 • 1.开启仪器，预热至少20分钟。 • 2.放置标准板，调检流计为100刻度，挡住入射光，调检流计为0，反复调100和0 直至稳定，即Ｔ１为１００。 • ３.放置试样，此时透过的光通量在检流计上的刻度为Ｔ２，去掉标准板，置上陷井，在检流计上所测出的光通量为试样与仪器的散射光通量Ｔ４。再去掉试样，此时检流计所测出的光通量为仪器的散射光通量Ｔ３。 • ４.按照３，重复测定５片试样。 • ５.计算结果 透光率：Ｔｔ＝Ｔ2／Ｔ1ｘ１００％ 雾度值：Ｈ＝（Ｔ４／Ｔ２－Ｔ３／Ｔ１）ｘ１００％

  46. 食品包装用塑料薄膜卫生标准测试分析方法 • 1.取样方法 • 每批按 0.l％取试样，小批时取样数不少于 10。其中半数供化验用，另半数保存两个月，以备作仲裁分析用，分别注明产品名称、批号、取样日期。试样洗净备用。

  47. 2.漫泡条件 • （1 ）水：600C，浸泡 2 h。 • （2） 乙酸（4%);600C，浸泡2 ho3 乙醇（65%)：室温，浸泡2 ho4 正己烷：室温，浸泡 2 h。 • 以上浸泡液按接触面积每平方厘米加 2 ml,，

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