隨著包裝生產(chǎn)線速度的提高，材料與制袋過(guò)程中的牽引輥等部件之間的摩擦系數(shù)不合適是引發(fā)生產(chǎn)線故障和產(chǎn)品廢品率升高的原因之一，因此檢測(cè)材料的摩擦系數(shù)是卷材(尤其是自動(dòng)包裝用卷材)上機(jī)前必須進(jìn)行的。由于環(huán)境溫度的變化會(huì)影響材料表面的摩擦系數(shù)，而實(shí)際使用中，生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)總要產(chǎn)生一定的熱，使設(shè)備內(nèi)部、表面及附近空間出現(xiàn)一定的升溫，因此溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響是不能忽視的。以往對(duì)于材料摩擦性能的檢測(cè)僅是在室溫23℃)下進(jìn)行的，試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)材料在高溫下的使用指導(dǎo)意義不大，需要進(jìn)行卷材在實(shí)際使用溫度下的摩擦系數(shù)檢測(cè)。要進(jìn)行升溫環(huán)境中的摩擦系數(shù)試驗(yàn)，檢測(cè)設(shè)備若具有自控溫功能是的，這樣不但試驗(yàn)環(huán)境溫度均勻，而且操作也更加方便，如廣州標(biāo)際的GM-1摩擦系數(shù)測(cè)定儀就可以將試驗(yàn)溫度控制在室溫到99.9℃之間(非常溫條件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定)。
1.GM-1摩擦系數(shù)測(cè)定儀簡(jiǎn)介
GM-1摩擦系數(shù)測(cè)定儀主要用于測(cè)量塑料薄膜和薄片(或其它類似材料)的靜摩擦系數(shù)和滑動(dòng)時(shí)動(dòng)摩擦系數(shù)。通過(guò)測(cè)定塑料薄膜的摩擦系數(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)塑料薄膜特別是對(duì)包裝用薄膜的滑爽性的測(cè)定，該儀器在包裝行業(yè)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等部門得到廣泛的應(yīng)用。其外觀如圖1所示。
圖1 GM-1摩擦系數(shù)測(cè)定儀外觀
工作原理如圖1-2所示，將樣品裁為兩塊，其中一塊放在工作臺(tái)上用夾樣器夾住，另一塊包住滑塊，然后將滑塊安放在傳感器的掛孔上，使樣品在滑塊受到的重力下運(yùn)動(dòng)，也就是使兩試驗(yàn)表面相對(duì)移動(dòng)。傳感器所測(cè)得的力信號(hào)經(jīng)過(guò)集成器ICL7650放大，送入記錄器，同時(shí)分別記錄動(dòng)摩擦系數(shù)和靜摩擦系數(shù)。
圖1-2 儀器原理圖
2.溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響
隨著溫度的升高，部分薄膜的摩擦系數(shù)會(huì)表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)方面這是由高分子材料自身的特性決定的，另二方面與薄膜制造時(shí)所采用的潤(rùn)滑劑有關(guān)(潤(rùn)滑劑很有可能已經(jīng)接近其熔點(diǎn)而變得黏結(jié))，溫度升高后，測(cè)力曲線波動(dòng)幅度增大，直至出現(xiàn)“滑黏”現(xiàn)象。在自動(dòng)包裝過(guò)程中，設(shè)備的實(shí)際溫度由于元件運(yùn)轉(zhuǎn)散熱會(huì)比室溫高出一些，因此有必要在實(shí)際的包裝環(huán)境溫度下檢測(cè)薄膜的摩擦系數(shù)。因此需要在高溫條件下檢測(cè)薄膜外面對(duì)金屬的摩擦系數(shù)，僅憑借常溫下的摩擦系數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)判斷高溫環(huán)境下的摩擦性能是不可取的。表1是不同復(fù)合膜的摩擦系數(shù)與溫度的關(guān)系。
表1不同內(nèi)層材料復(fù)合膜的動(dòng)摩擦系數(shù)與溫度的關(guān)系
表1
從表1,我們可以看出①號(hào)樣室溫的摩擦系數(shù)小,但在60°C以上其摩擦系數(shù)大,*拉不動(dòng)。實(shí)踐證明①號(hào)樣在包裝機(jī)上不能正常運(yùn)行,②號(hào)樣可勉強(qiáng)進(jìn)行,③④⑤號(hào)樣在包裝機(jī)上能良好運(yùn)行。
3.摩擦系數(shù)檢測(cè)與實(shí)際應(yīng)用的偏差
摩擦系數(shù)一般檢測(cè)復(fù)合膜的熱封層與熱封層的摩擦系數(shù)，除袋的開口性外，影響復(fù)合膜卷材使用的主要是復(fù)合膜的內(nèi)外層材料與包裝機(jī)的導(dǎo)輥及成型料斗之間的摩擦系數(shù)，特別是復(fù)合膜的內(nèi)層材料與成型料斗(一般為不銹鋼)的摩擦系數(shù)。復(fù)合膜的熱封層之間的摩擦系數(shù)與復(fù)合膜的內(nèi)層與不銹鋼之間的摩擦系數(shù)并無(wú)某種必然關(guān)系。
