近年來(lái)軟包裝行業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，同時(shí),隨之而來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題也凸顯出來(lái)，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(shí)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(duì)生產(chǎn)至關(guān)重要，通過(guò)對(duì)包裝材料摩擦系數(shù)的測(cè)試可以有效地解決上述問(wèn)題,摩擦系數(shù)的大小須由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
摩擦系數(shù)測(cè)定的設(shè)備及方法
測(cè)試設(shè)備與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
測(cè)試設(shè)備MC-600摩擦系數(shù)儀:vmcpp.25μm,熱封面試樣;
?、跍y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參照GB10006-88進(jìn)行。
2.測(cè)試方法
①取3個(gè)8cm×20cm的試樣.試祥和試驗(yàn)表面的要求樣應(yīng)平整，無(wú)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(yàn)表面應(yīng)無(wú)灰塵.指紋和任何可能改變表面性質(zhì)的外來(lái)物質(zhì)。
試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境.在溫度23±2℃，相對(duì)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(shí),然后在同樣環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)。
調(diào)整MC-600摩擦系數(shù)儀設(shè)備水平后,將一個(gè)試樣的試驗(yàn)表面向上,平整地固定在水平試驗(yàn)臺(tái)上.試樣與試驗(yàn)臺(tái)的長(zhǎng)度方向應(yīng)平行,將另一試樣的試驗(yàn)表面向下,包住滑塊,用膠帶在滑塊兩側(cè)固定試樣。
將固定有試樣的滑塊無(wú)沖擊地放在第一個(gè)試樣中央,并使兩試樣的試驗(yàn)方向與滑動(dòng)方向平行且測(cè)力系統(tǒng)恰好不受力。
進(jìn)行MC-600摩擦系數(shù)儀參數(shù)設(shè)置,然后啟動(dòng)試驗(yàn),兩試樣接觸后保持15s后,兩試樣相對(duì)移動(dòng),力的第一個(gè)峰值為靜摩擦力--FS.兩試樣相對(duì)移動(dòng)6cm內(nèi)的力的平均值(不包括靜摩擦力)為動(dòng)摩擦力--Fd.此過(guò)程均為自動(dòng)控制,試驗(yàn)過(guò)程實(shí)時(shí)顯示曲線.實(shí)驗(yàn)結(jié)束自動(dòng)計(jì)算摩擦系數(shù)。
三組實(shí)驗(yàn)平均后μS=0.543,μd=0.478,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定,靜摩擦系數(shù)大于動(dòng)摩擦系數(shù)。
由于MC-600摩擦系數(shù)儀具有繪制摩擦系數(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(shí)際,據(jù)此該數(shù)據(jù)偏大,這樣可以通過(guò)選擇樹(shù)脂中的開(kāi)口劑,爽滑劑的種類(lèi)和含量來(lái)控制摩擦系數(shù),來(lái)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(chǎng)的使用情況，不斷地實(shí)驗(yàn)來(lái)最終確定最佳摩擦系數(shù)參數(shù)。
摩擦系數(shù)測(cè)試中的幾個(gè)問(wèn)題:1.在與一些企業(yè)交流的過(guò)程中了解到,測(cè)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(cè)量的兩物體中的其中一個(gè)傾斜放置作為斜面,另一個(gè)放在斜面體上沿其滑下,逐漸減小斜面傾角達(dá)到一定時(shí)摩擦系數(shù)才大于或等于1,按照常規(guī)測(cè)試方法,筆者反復(fù)用不同的材料做了很多實(shí)驗(yàn)也沒(méi)有出現(xiàn)摩擦系數(shù)大于1的現(xiàn)象。
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(duì)靜止時(shí),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)到某一最大值.當(dāng)切向外力大于這個(gè)最大值時(shí),兩物體將由相對(duì)靜止進(jìn)入相對(duì)滑動(dòng).靜摩擦力的這個(gè)最大值稱為"最大靜摩擦力".這個(gè)極限摩擦力,以fmax表示.最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表示最大靜摩擦力,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(gè)沒(méi)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(wú)關(guān).從以上的介紹來(lái)看,靜摩擦系數(shù)μ0.應(yīng)該不會(huì)大于1。
動(dòng)摩擦.在動(dòng)摩擦中出現(xiàn)的摩擦力稱為"動(dòng)摩擦力".對(duì)物體所施主力大于最大靜摩擦力時(shí),物體就開(kāi)始運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)起來(lái)之后,若將所施加之力減小,物體便又停止運(yùn)動(dòng).這一情況表明,物體運(yùn)動(dòng)之后,還有阻止物體運(yùn)動(dòng)的力,即還有摩擦阻力.這種物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力即稱動(dòng)摩擦力.動(dòng)摩擦力的大小與正壓力大小之比稱為"動(dòng)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(duì)滑動(dòng)的速度大小有關(guān),在大多數(shù)情況下,動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)隨相對(duì)滑動(dòng)速度的增大而稍減小.從定義中動(dòng)摩擦系數(shù)肯定小于靜摩擦系數(shù),也不會(huì)大于1。
用戶實(shí)際測(cè)試中出現(xiàn)了摩擦系數(shù)大于1,則不是該材料的真實(shí)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(guò)程中測(cè)出動(dòng)摩擦系數(shù)大于靜摩擦系數(shù).從上面的分析看到動(dòng)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(cè)試材料表面在后端有異常(如針孔,異物等),或測(cè)試過(guò)程中受到外力等.可以通過(guò)觀察摩擦力曲線發(fā)現(xiàn)在此處有異常的突變。
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