摘要：影響摩擦系數(shù)試驗(yàn)的因素眾多，試樣自身狀態(tài)即為其中一項(xiàng)。本文通過(guò)對(duì)塑料復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜兩種樣品上分別裁取一片試樣，并對(duì)每一片試樣進(jìn)行重復(fù)多次的摩擦系數(shù)試驗(yàn)，對(duì)比分析了試樣多次摩擦后摩擦系數(shù)的變化情況，結(jié)合試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容，為摩擦系數(shù)的測(cè)試及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：摩擦系數(shù)、摩擦系數(shù)儀、塑料復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜、摩擦次數(shù)、靜摩擦系數(shù)、動(dòng)摩擦系數(shù)

1、意義

摩擦系數(shù)是影響包裝材料使用性能的重要因素，包裝過(guò)程中的打滑、跑偏等現(xiàn)象均與材料的摩擦系數(shù)不當(dāng)有關(guān)。因此，如何控制適宜的摩擦系數(shù)及對(duì)摩擦系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試是包裝材料性能研究及質(zhì)量控制的重要內(nèi)容之一。通常，可通過(guò)添加爽滑劑等添加劑控制包裝材料的摩擦系數(shù)，但包材的挺度、表面的粗糙度等也會(huì)影響其摩擦效果。而摩擦系數(shù)試驗(yàn)是通過(guò)模擬材料的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，根據(jù)所測(cè)得材料表面與摩擦面之間由靜止到相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中的壓力與摩擦力計(jì)算相應(yīng)的摩擦系數(shù)。所以，試驗(yàn)過(guò)程中材料的表面狀態(tài)將直接影響測(cè)試結(jié)果。

本文對(duì)同一材料表面進(jìn)行重復(fù)多次摩擦系數(shù)試驗(yàn)，針對(duì)性地研究重復(fù)摩擦對(duì)材料表面狀態(tài)及試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。

2、試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)分別以常見(jiàn)的塑料復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜為試驗(yàn)樣品。

3、試驗(yàn)方法

本次摩擦系數(shù)試驗(yàn)依據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)GB 10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)測(cè)定方法》進(jìn)行，分別對(duì)塑料復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜兩種樣品上同一片試樣進(jìn)行重復(fù)多次摩擦試驗(yàn)。

測(cè)試面為內(nèi)表面(熱封面)與外表面。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文采用MXD-02摩擦系數(shù)儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

4.1 試驗(yàn)原理

通過(guò)滑塊對(duì)測(cè)試面施加固定的壓力，設(shè)備的力值傳感器則可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相接觸的兩摩擦面相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力值變化，從而得到試樣與摩擦面間的摩擦系數(shù)。根據(jù)對(duì)重復(fù)摩擦試驗(yàn)所測(cè)得摩擦系數(shù)的變化情況，推斷試樣可否重復(fù)進(jìn)行摩擦系數(shù)試驗(yàn)。

圖1  MXD-02摩擦系數(shù)儀

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備專(zhuān)業(yè)用于測(cè)量塑料薄膜和薄片、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜、通信電纜光纜用金屬材料復(fù)合帶、金屬制品、橡膠、紙張、紙板、編織袋、紡織品、無(wú)紡布、輸送帶、木材、涂層、剎車(chē)片、雨刷、鞋材、輪胎等材料滑動(dòng)時(shí)的靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)，還可以用于化妝品、滴眼液等日化用品的爽滑性測(cè)試。

(2) 本設(shè)備滿(mǎn)足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 8295、GB 10006、ASTM D1894、TAPPI T816等。

4.3 設(shè)備參數(shù)

0 ~ 5 N，測(cè)試精度為0.5級(jí)；行程分為70 mm、150 mm兩種可供選擇；標(biāo)準(zhǔn)滑塊的質(zhì)量為200 g，并可根據(jù)用戶(hù)或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的需要定制其他質(zhì)量的滑塊；試驗(yàn)速度為100 mm/min或150 mm/min，其他試驗(yàn)速度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；一次試驗(yàn)便可同時(shí)測(cè)定試樣的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)；試驗(yàn)臺(tái)面和測(cè)試滑塊均經(jīng)過(guò)消磁處理和剩磁檢測(cè)，有效地降低了系統(tǒng)的測(cè)試誤差；專(zhuān)業(yè)軟件可以自動(dòng)進(jìn)行單件、成組試驗(yàn)的結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析和原始數(shù)據(jù)的再分析、成組曲線(xiàn)疊加比較，多種報(bào)告模式直觀(guān)快速地將測(cè)試結(jié)果展示給客戶(hù)；支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)結(jié)果。

5、試驗(yàn)過(guò)程

(1) 裁樣：從待測(cè)試的兩種樣品中均裁取8 cm × 20 cm、63 mm × 100 mm試樣各1片。裁制過(guò)程中應(yīng)避免用手接觸試樣，所裁制試樣片應(yīng)平整、無(wú)污染。

(2) 參數(shù)設(shè)置：在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱(chēng)、試驗(yàn)速度、滑塊質(zhì)量等參數(shù)信息。

(3) 裝樣：取其中一種樣品的兩片試樣，將8 cm × 20 cm試樣用膠帶固定在設(shè)備的試驗(yàn)臺(tái)面上并保持平整，將63 mm × 100 mm試樣固定在滑塊上，滑塊通過(guò)牽引裝置與力值傳感器相連。將滑塊放置在設(shè)備臺(tái)面的試樣上，使滑塊的運(yùn)動(dòng)方向與牽引方向平行。

(4) 試驗(yàn)：開(kāi)始試驗(yàn)，設(shè)備顯示試樣從靜止到運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的實(shí)時(shí)力值，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。

(5) 重復(fù)測(cè)試：再次將滑塊放置在試驗(yàn)臺(tái)面上的試樣表面，并開(kāi)始試驗(yàn)。重復(fù)測(cè)試3次。

(6) 按照上述裝樣—試驗(yàn)—重復(fù)測(cè)試的過(guò)程測(cè)試另一種樣品的摩擦系數(shù)。

6、試驗(yàn)結(jié)果

重復(fù)測(cè)試條件下，兩種樣品的摩擦系數(shù)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1  兩種試樣摩擦系數(shù)重復(fù)試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果

7、結(jié)論

從試驗(yàn)結(jié)果可知兩種樣品的同一片試樣經(jīng)重復(fù)摩擦系數(shù)試驗(yàn)后的測(cè)試結(jié)果并不相同，所測(cè)試鍍鋁復(fù)合膜樣品的靜摩擦系數(shù)隨測(cè)試次數(shù)的增多而減小，動(dòng)摩擦系數(shù)則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，且試驗(yàn)后可發(fā)現(xiàn)試樣表面存在明顯的摩擦痕跡；所測(cè)試塑料復(fù)合膜樣品的靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)均隨測(cè)試次數(shù)的增多而增大。總結(jié)不同種類(lèi)薄膜摩擦系數(shù)的變化規(guī)律及探究這種變化的原因仍需大量的研究及試驗(yàn)，但通過(guò)本次試驗(yàn)可以得出以下結(jié)論——鑒于摩擦系數(shù)試驗(yàn)的特殊性，并不適宜用同一片試樣做摩擦系數(shù)的重復(fù)性驗(yàn)證試驗(yàn)，試樣也不可重復(fù)使用。
濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備可用于不同種類(lèi)包裝材料阻隔性能、機(jī)械性能、衛(wèi)生性能等幾乎全項(xiàng)的性能指標(biāo)測(cè)試及研究。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(jìn)技術(shù)溝通與合作。