摘要：厚度是包裝材料的重要性能指標，直接影響材料的應用性能。本文通過對一種單層膜樣品厚度的自動測試，評價了樣品厚度的均勻性，并介紹了試驗原理、設備參數(shù)及適用范圍、試驗過程等內容，為包裝材料厚度的自動測試及厚度均勻性的評價提供參考。
關鍵詞：厚度、自動測試、均勻性、測厚儀、機械接觸式、薄膜、包裝材料
1、意義
厚度是軟塑包裝材料的重要性能指標，與材料整體的性能優(yōu)劣及均勻性相關。對于同種材質的單層薄膜材料來說，材料的強度、阻隔性一般隨厚度的增加而增加，而復合膜包裝的強度及阻隔性則與材料中主要強度層、阻隔層的厚度有關。因此，及時測試材料厚度對確保包裝的性能可達到預期值具有重要意義。
生產工藝參數(shù)決定了薄膜厚度及均勻性，如模頭溫度、壓力、吹脹比等，通過對薄膜厚度的監(jiān)測可及時調整生產工藝，提高產品質量。在測試薄膜厚度時，需要頻繁移動試樣使每兩個測試點間隔一定的距離，且環(huán)境中的輕微振動及施加到試樣表面的壓力等因素均會影響測試結果，本文介紹了一種可降低機械振動、固定試驗壓力、自動移動試樣的自動測試包裝材料厚度的試驗方法。
2、試驗樣品
以某種常用材質單層薄膜為試驗樣品。
3、試驗依據(jù)
本次試驗依據(jù)GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測定 機械測量法》標準對樣品的厚度進行測試。
4、試驗設備
本文利用C640測厚儀對試驗樣品進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發(fā)生產。
圖1 C640測厚儀
4.1 試驗原理
該設備采用機械接觸式測試原理，通過位移傳感器測試薄膜材料的厚度。設備采用測量頭與傳感器一體化設計，在測試試樣之前，測量頭落在設備砧板上，傳感器讀取測量頭的初始位移值，測量頭抬起后，將試樣放置在砧板紙上，測量頭以同樣的壓力落在試樣上，傳感器讀取測量頭的位移值，兩次位移值之差則為試樣的厚度值。設備配置有自動進樣機，一個點測試完成后，自動進樣機以設定的速度驅動試樣移動，實現(xiàn)樣品自動間隔取點測試。
4.2 適用范圍
(1) 適用于各種塑料薄膜、薄片、隔膜、紙張、紙板、復合紙板等材料的厚度測定，并可擴展至硅片，箔片，各種金屬片，瓦楞紙板，編織物、針織物、涂層織物等紡織材料，尿不濕、衛(wèi)生巾、口罩等非織造布，固體絕緣材料，膠粘帶，土工合成材料，橡膠等材料厚度的測試。
(2) 可滿足國內外多項國家、標準，如GB/T 6672、ISO 4593、ISO 534、ASTM D6988、ASTM F2251、GB/T 451.3、TAPPI T411、BS 2782-6、DIN 53370、ISO 3034、ISO 9073-2、ISO 12625-3、ISO 5084、ASTM D374、ASTM D1777、ASTM D3652、GB/T 6547、GB/T 24218.2、FEFCO No 3、EN 1942、JIS K6250、JIS K6783、JIS Z1702等。
4.3 設備參數(shù)
測試范圍為 0 ~ 2 mm，并可擴展至0 ~ 6 mm、0 ~ 12 mm，分辨率為0.1 μm，重復性為0.4 μm；設備可自動進樣，進樣速度可在1.5 ~ 80 mm/s間自由設定，試樣的測量間距可在0 ~ 1000 mm之間設定，滿足不同用戶的測試需求；測試壓力為17.5±1 KPa，測試面積為50 mm2，并可選擇配置100±1 KPa、50±1 KPa、200 mm2等其他測試壓力及面積；測量頭可自動升降；手動、自動測試模式可自由選擇。
5、試驗過程
(1) 沿樣品的縱向裁取寬10 cm，長度與樣品寬度相同的試樣1片，放置在23℃條件下狀態(tài)調節(jié)1 h。
(2) 打開測厚儀，調節(jié)設備水平，預熱半小時。
(3) 在設備控制軟件中設置試樣名稱、進樣速度、測量間距、測試點數(shù)等參數(shù)信息，將試樣裝夾到進樣裝置中，點擊自動試驗選項，設備砧板上不放置試樣，測量頭自動落下，測試零點值，測量頭自動抬起，將試樣放置在砧板上，點擊放樣確認選項，設備自動按照設定的參數(shù)，間隔取點測試，直至達到設定測試點數(shù)。
(4) 設備顯示每點測試值、大值、小值、平均值、標準偏差等試驗結果。
6、試驗結果
本次測試樣品的寬度為25 cm，共測試了10個點的厚度值，分別為15.4 μm、15.7 μm、15.5 μm、15.1 μm、15.4 μm、15.6 μm、15.1 μm、14.9 μm、14.9 μm、15.5 μm，平均值為15.3 μm，大值為15.7 μm，小值為14.9 μm，標準偏差為0.30 μm。
7、結論
厚度的及時監(jiān)控對包裝材料質量控制及生產工藝的調整具有重要意義。本文介紹了一種自動化測試軟塑包裝材料厚度的試驗方法，整個試驗過程中除了起始裝夾樣品為人工進行外，其余操作均由設備自動控制完成，降低了人為因素對試驗的干擾，試驗結果的測試精度高，重復性好，可以真實的反映出所測試樣品的厚度大小及均勻性。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設備研發(fā)生產與包裝檢測服務的優(yōu)良企業(yè)，現(xiàn)有檢測設備可測試軟塑包裝材料對氧氣、氮氣、二氧化碳、空氣、氦氣、六氟化硫、水蒸氣等氣體的阻隔性能指標，抗沖擊性能、抗穿刺性能、抗撕裂性能、爽滑性、熱封性、密封性等物理機械性能指標，溶劑殘留、總遷移量等衛(wèi)生性能指標。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術溝通與合作。
