1、意義

抗穿刺性是軟塑薄膜一項(xiàng)重要指標(biāo)性能，即包裝材料抵抗外力穿刺的性能，以“抗穿刺力”或“穿刺強(qiáng)度”表征其性能。對于使用軟塑薄膜包裝的成品在包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及流通環(huán)節(jié)中，易受到包裝內(nèi)部較尖銳的硬物（如竹簽、木棍、骨頭、調(diào)味顆粒以及速凍水餃的邊角等）或者外界常接觸到的尖銳物品（如其他包裝袋的堅(jiān)硬邊角）的穿刺、沖擊等作用力。倘若包裝材料的抗穿刺性較差，即抗穿刺力或穿刺強(qiáng)度較低，則易引起包裝表面出現(xiàn)細(xì)小針孔似的孔洞，導(dǎo)致成品包裝漏氣或泄露，甚至出現(xiàn)明顯破袋，從而使得內(nèi)裝物發(fā)生變質(zhì)、泄漏等質(zhì)量問題。

塑料杯酸奶包裝常使用含有鋁箔這種金屬材質(zhì)的薄膜作為杯口蓋膜，即采用鋁箔與其他塑料膜形成的復(fù)合膜。因?yàn)樗崮毯写罅康闹九c蛋白質(zhì)成分，要求其包裝材料具有很高的阻氧性，而此種材質(zhì)的蓋膜具有高阻隔性，可保證酸奶杯的優(yōu)秀阻氧性；同時(shí)其易被吸管穿刺，便于食用者吸食，但并不代表蓋膜的抗穿刺力越小越好（即蓋膜易于刺穿），需滿足一定的抗穿刺性，防止外界物體對其造成的意外傷害。本文以某品牌酸奶塑料杯鋁箔復(fù)合膜材質(zhì)的蓋膜為例，采用濟(jì)南蘭光自主研發(fā)的XLW(EC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行相關(guān)抗穿刺性試驗(yàn)。

2、標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)有關(guān)軟塑包裝抗穿刺力的測試方法主要依據(jù)為GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》中“6.6.13 穿刺強(qiáng)度”部分進(jìn)行相關(guān)測試。

3、檢測樣品

某品牌酸奶杯蓋膜（鋁箔復(fù)合膜卷膜）。

4、檢測設(shè)備

本文采用Labthink蘭光XLW(EC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)測試樣品的抗穿刺力。

4.1 測試原理

根據(jù)實(shí)際穿刺方向，確定試樣內(nèi)外表面中哪一面面向穿刺針，再利用特殊夾具夾持試樣。安裝在動(dòng)夾頭上的穿刺針將按照一定速率移動(dòng)，直到穿刺試樣，位于動(dòng)夾頭上的力值傳感器與位移傳感器將準(zhǔn)確記錄整個(gè)穿刺過程中的力值變化。

4.2 設(shè)備可適用范圍

(1) XLW(EC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)適用于塑料薄膜、復(fù)合材料、軟質(zhì)包裝材料、塑料軟管、膠粘劑、膠粘帶、不干膠、醫(yī)用貼劑、離型紙、保護(hù)膜、組合蓋、金屬箔、隔膜、背板材料、無紡布、橡膠、紙張等產(chǎn)品的抗穿刺力、拉伸、剝離、變形、撕裂、熱封、粘合、開啟力、撕開力、低速解卷力、剝開力、拉拔力等性能的測試。

(2) XLW(EC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)符合GB 8808-1988、GB/T 1040.1-2006 ~ GB/T 1040.4-2006、GB/T 1040.5-2008、GB/T 4850-2002、GB/T 12914-2008、GB/T 2790 ~ GB/T 2792、QB/T 2358、ISO 37、ASTM D 3330、ASTM F 904等將近30項(xiàng)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 設(shè)備參數(shù)

l  500 N、50 N兩種規(guī)格的力值傳感器可供選擇，測試精度優(yōu)于0.5級(jí)，有效的保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

l  設(shè)備支持拉、壓雙向試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑趦煞N試驗(yàn)?zāi)Ｊ较?，試?yàn)速度均可從50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種模式中任意設(shè)定。

l  設(shè)備采用氣動(dòng)夾樣，能夠有效防止試樣打滑。

l  夾具的行程為950 mm。

l  通過限位保護(hù)、過載保護(hù)以及自動(dòng)回位等智能配置，保護(hù)用戶的操作安全。

l  配置了100余種不同的試樣夾具供用戶選擇，可滿足超過1000種材料的測試要求，并可根據(jù)測試材料的不同，提供定制服務(wù)。

5、試驗(yàn)步驟

(1) 用取樣器從鋁塑復(fù)合膜蓋膜的表面裁取直徑為100 mm的圓形試樣5片。

(2) 確定穿刺針由試樣外表面向內(nèi)穿刺后，將試樣裝夾到穿刺試驗(yàn)專用夾具上，試樣外表面面對穿刺針方向，并將夾具固定在試驗(yàn)設(shè)備上。

(3) 設(shè)置夾持穿刺針動(dòng)夾頭的試驗(yàn)速度、位移、試樣厚度等試驗(yàn)信息。

(4) 點(diǎn)擊開始試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。

(5) 儀器自動(dòng)計(jì)算、分析并出具試驗(yàn)結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

所測試的5個(gè)蓋膜試樣的抗穿刺力分別為：6.928、7.105、7.088、7.216、6.994，每個(gè)試樣結(jié)果之間相對偏差均小于5%。根據(jù)實(shí)際蓋膜在使用過程中的需要，該抗穿刺力數(shù)值較為合適，既能滿足食用時(shí)吸管容易插入，也可保證蓋膜不易被外界硬物穿刺而發(fā)生破裂或泄露。

7、結(jié)論

采用XLW(EC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)(Labthink)測試鋁箔復(fù)合膜材質(zhì)蓋膜的抗穿刺力時(shí)，可獲得穩(wěn)定、準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果，為酸奶杯產(chǎn)品實(shí)際使用時(shí)的相關(guān)指標(biāo)提供可靠驗(yàn)證方案。本方案涉及的抗穿刺力儀器及檢驗(yàn)方法還可適用于其他軟塑復(fù)合膜產(chǎn)品的抗穿刺性驗(yàn)證。