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概述
多層共擠重載膜沖擊試驗儀是一種依據(jù)BB/T 0058-2011《包裝用多層共擠重載膜、袋》和GB/T 9639.1-2008《塑料薄膜和薄片 抗沖擊性能試驗方法 自由落鏢法 第1部分：梯級法》設計的專用檢測設備，采用自由落鏢法（梯級法）精準測定多層共擠重載膜（包括FFS膜）的抗沖擊性能，以沖擊破損質量（單位：克，g）量化表征材料在動態(tài)沖擊載荷下的抗破損能力。
多層共擠重載膜是指使用多臺擠出機，分別將聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂（可加入添加劑）擠出，通過一個共用模頭吹塑而獲得的具有高強度的多層復合薄膜。FFS即Form（截底成型）、Fill（自動灌裝）、Seal（袋口封合）的縮寫，其顯著特點在于滿足高速包裝生產(chǎn)線對包裝材料的嚴苛要求，同時具備良好的密封防潮性和印刷性能，可有效保護包裝物料免受外界環(huán)境影響，延長保質期，提高運輸效率。
FFS重載膜多采用多層共擠吹塑工藝生產(chǎn)，通過將聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂經(jīng)多臺擠出機共擠吹塑成型，獲得具有高強度、高抗沖擊性的多層結構薄膜。在重載包裝的運輸和搬運過程中，包裝袋承受著持續(xù)的沖擊載荷，抗沖擊性能不足將直接導致破包泄漏。因此，抗沖擊性能（沖擊破損質量）成為評價FFS重載膜質量的核心指標之一。
適用樣品
多層共擠重載膜沖擊試驗儀主要適用于以下類型包裝材料的抗沖擊性能檢測：
多層共擠重載膜：適用于以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂為主要原料，通過多層共擠吹塑工藝生產(chǎn)的具有高強度的多層共擠吹塑重載膜（包括FFS膜）、袋的抗沖擊性能測定。
塑料薄膜與薄片：適用于厚度小于1mm的塑料薄膜、薄片、復合膜的抗沖擊性能測試，如PE保鮮膜、纏繞膜、PET片材、各種結構的食品包裝袋、重包裝袋等。
鋁箔與鋁塑復合膜：適用于鋁箔、鋁塑復合膜的抗沖擊性能測試。
醫(yī)藥包裝材料：適用于醫(yī)藥包裝用多層共擠重載膜、袋的沖擊破損質量檢測，是評價藥品包裝材料在運輸及使用過程中抗外界沖擊能力的重要指標。
擴展應用：適用于片材及容器的抗落球沖擊性能測試，將試樣裝夾在落球沖擊試驗夾具上，選用一定質量的落球，從一定高度對試樣進行沖擊，檢查試樣破損情況，判斷試樣的抗沖擊性能。
測試原理
多層共擠重載膜沖擊試驗儀基于自由落體沖擊法與梯級（升降）法統(tǒng)計原理進行設計。核心原理為：在給定高度的自由落鏢沖擊下，測定塑料薄膜和薄片試樣破損數(shù)量達50%時的能量，以沖擊破損質量表示。這一方法模擬包裝材料在運輸搬運過程中受到的突發(fā)沖擊載荷，適用于厚度小于1mm的各類塑料薄膜和薄片。
測試時，將經(jīng)過環(huán)境調節(jié)的試樣平整夾持于環(huán)形夾具中，通過電磁吸盤吸掛配重落鏢，實現(xiàn)零干擾自由落體沖擊。根據(jù)材料的沖擊破損質量范圍，標準提供A法和B法兩種試驗方法：
A法（低能量法） ：鏢頭直徑為38±1mm，鏢頭材料為光滑拋光的鋁、酚醛塑料或其他硬度相似的輕質材料，下落高度為0.66±0.01m。該方法適用于沖擊破損質量為50g～2000g的材料，常用于薄型薄膜及中低抗沖擊強度試樣。測試精度為0.1g（0.1J），質量增量為5g。
B法（高能量法） ：鏢頭直徑為50±1mm，鏢頭材料為光滑拋光的不銹鋼或其他硬度相似的高密度材料，下落高度為1.50±0.01m。該方法適用于沖擊破損質量為300g～2000g的材料，通過增加鏢頭直徑和下落高度顯著提高沖擊能量，適用于較厚的重載膜及高抗沖擊強度材料。
梯級法（升降法）統(tǒng)計原理：試驗開始時，首先選擇試驗方法，估計一個初始質量（初始值應接近試樣的破損質量，確保第一次試驗結果為破損）和Δm值（質量增量，標準增量為5g）。如果第一個試樣破損，用砝碼Δm減少落體質量；如果第一個試樣不破，須用砝碼Δm增加落體質量依次進行試驗。利用砝碼減少或增加落體質量，取決于前一個試樣是否破損。累計測試20個試樣后，由系統(tǒng)自動統(tǒng)計破損總數(shù)，計算50%破損概率下的臨界落鏢質量。
測試標準
多層共擠重載膜沖擊試驗儀的設計、制造和使用嚴格遵循以下國內(nèi)外標準體系：
BB/T 0058-2011《包裝用多層共擠重載膜、袋》 ：中華人民共和國包裝行業(yè)標準，由工業(yè)和信息化部于2011年6月15日批準發(fā)布，2011年10月1日正式實施。該標準規(guī)定了包裝用多層共擠重載膜、袋的術語和定義、分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標志、包裝、運輸和貯存，適用于以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂為主要原料，通過多層共擠吹塑工藝生產(chǎn)的具有高強度的多層共擠吹塑重載膜（包括FFS膜）、袋。在該標準體系中，抗沖擊性能通過沖擊破損質量來量化表征，BB/T 0058-2011第6.4.3條款明確規(guī)定：沖擊破損質量按GB/T 9639.1-2008進行測試。
GB/T 9639.1-2008《塑料薄膜和薄片 抗沖擊性能試驗方法 自由落鏢法 第1部分：梯級法》 ：中國國家標準，2008年8月19日發(fā)布，2009年5月1日正式實施，由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會提出，全國塑料制品標準化技術委員會歸口。本標準規(guī)定了在給定高度的自由落鏢沖擊下，測定塑料薄膜和薄片試樣破損數(shù)量達50%時的能量，以沖擊破損質量表示。標準適用于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片，提供了A法和B法兩種試驗模式，與ISO 7765-1:1988協(xié)調一致。
ISO 7765-1:1988《塑料薄膜和片材 通過自由落鏢法測定抗沖擊性 第1部分：梯級法》 ：國際標準，通過階梯法測定使50%試樣破損的鏢頭質量，GB/T 9639.1-2008等同采用該標準。
ASTM D1709《塑料薄膜抗沖擊性的標準試驗方法（自由落鏢法）》 ：美國材料與試驗協(xié)會制定的國際通用標準，規(guī)定了塑料薄膜在自由落鏢沖擊條件下發(fā)生破損所需能量的測定方法，技術內(nèi)容與GB/T 9639.1和ISO 7765-1協(xié)調一致。
JIS K7124-1:1999《塑料薄膜及片材 用自由落鏢法測定沖擊阻力 第1部分：梯級法》 ：日本工業(yè)標準，技術內(nèi)容與ISO 7765-1及GB/T 9639.1協(xié)調一致。
GB/T 8809-2015《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗方法》 ：國家標準，可作為補充測試方法。
儀器特征
多層共擠重載膜沖擊試驗儀普遍具備以下技術特征：
智能化測控系統(tǒng)：采用PLC工業(yè)控制系統(tǒng)，配合高精度傳感器與精密機械傳動機構，確保測試的穩(wěn)定性和高精度。支持A法、B法兩種試驗方法一鍵切換，測試精度達0.1g（0.1J）。測試結果支持g、J等多種單位顯示。
自動化沖擊系統(tǒng)：采用電磁吸掛原理，落鏢可自動釋放，有效避免了人為因素造成的系統(tǒng)誤差。鏢頭通過電磁鐵吸附于指定高度后自動釋放，確保每次沖擊的初始高度一致。
氣動夾持系統(tǒng)：試樣采用氣動夾持方式，確保樣品在沖擊過程中保持平整、受力均勻，夾持力可調。氣源壓力為0.6MPa（氣源用戶自備），氣源接口為Φ6mm聚氨酯管。提供手動啟動和腳踏開關雙重試驗操作模式。
智能人機交互：配備7英寸高亮度HMI觸摸屏，菜單化操作界面，支持中英文雙語顯示，參數(shù)設置直觀、簡便。內(nèi)置觀察燈，方便用戶快速準確進行試驗操作和試樣狀態(tài)判斷。
數(shù)據(jù)輸出功能：配置微型靜音打印機，測試結果可即時打印輸出。自動統(tǒng)計并直接給出測試結果，智能化操作，減少人為因素干擾。配備標準通信接口，可選配專業(yè)計算機軟件實現(xiàn)試驗過程圖形顯示、數(shù)據(jù)深度分析及報告生成功能。
安全保護機制：配置限位保護及自動保護功能，系統(tǒng)具備過載保護及緊急斷電保護功能，確保操作及運行安全。
擴展能力：儀器可擴展應用于片材及容器的抗落球沖擊性能測試，將試樣裝夾在落球沖擊試驗夾具上，選用一定質量的落球，從一定高度對試樣進行沖擊，檢查試樣破損情況，判斷試樣的抗沖擊性能。
技術規(guī)格
| 項目 | 技術參數(shù) |
|---|---|
| 測量方法 | A法、B法可選 |
| 測試范圍（A法） | 50～2000g |
| 測試范圍（B法） | 300～2000g |
| 落鏢質量增量 | 5g |
| 鏢頭直徑（A法） | 38±1mm |
| 鏢頭直徑（B法） | 50±1mm |
| 沖擊高度（A法） | 0.66±0.01m |
| 沖擊高度（B法） | 1.50±0.01m |
| 測試精度 | 0.1g（0.1J） |
| 試樣尺寸 | >150mm×150mm |
| 試樣夾持方式 | 氣動夾持 |
| 氣源壓力 | 0.6MPa（氣源用戶自備） |
| 氣源接口 | Φ6mm聚氨酯管 |
| 顯示系統(tǒng) | 7英寸HMI觸摸屏 |
| 數(shù)據(jù)輸出 | 微型靜音打印機 |
| 電源 | AC 220V 50Hz |
| 凈重 | 約50kg |
| 外形尺寸（A法） | 500mm（L）×450mm（W）×1200mm（H） |
| 外形尺寸（B法） | 500mm（L）×450mm（W）×2100mm（H） |
使用方法
多層共擠重載膜沖擊試驗儀的使用應遵循標準化操作流程，以GB/T 9639.1梯級法為例：
1. 試樣制備與狀態(tài)調節(jié)
從待測材料上裁取規(guī)定尺寸的試樣，試樣直徑應大于鏢頭直徑及環(huán)形夾具的夾持面尺寸，通常要求≥150mm×150mm。確保試樣表面無明顯缺陷、褶皺、污染。試樣應在標準實驗室環(huán)境（溫度23±2℃、相對濕度50±5%）中狀態(tài)調節(jié)至少4小時。
2. 測試前準備
檢查儀器水平，確認鏢頭及環(huán)形夾持面清潔無損傷。開啟電源預熱，儀器自檢。在觸摸屏上選擇對應的試驗方法（A法或B法），根據(jù)材料預估沖擊破損質量范圍估算初始落鏢質量，設定質量增量（標準增量5g）。根據(jù)所執(zhí)行的標準設置沖擊高度（A法0.66m、B法1.50m）。檢查氣源壓力是否達到0.6MPa。
3. 試樣安裝
開啟氣動夾持系統(tǒng)，將試樣平展地放置在環(huán)形夾具上，確保試樣表面平整無褶皺，夾緊牢固但不過度拉伸，以免改變材料本身的力學響應。
4. 梯級法試驗
將落鏢通過電磁吸掛系統(tǒng)提升至設定高度（沖擊高度為零點至鏢頭頂部間的距離）。啟動測試程序，釋放落鏢，使其垂直自由落體沖擊試樣中心。根據(jù)第一次沖擊后試樣的破損狀態(tài)，決定第二次試驗的落鏢質量：若試樣破損，則將落鏢質量減少一個增量（例如減少5g）進行下次試驗；若試樣完好（未破損），則將落鏢質量增加一個增量進行下次試驗。重復沖擊試驗，累計有效測試次數(shù)，通常測試20個試樣。系統(tǒng)自動記錄每次試驗的鏢重和結果（破損記為“×”，完好記為“○”）。
5. 結果計算
系統(tǒng)根據(jù)梯級法統(tǒng)計公式對有效試驗數(shù)據(jù)進行加權平均計算，自動得出50%破損沖擊質量。最終以沖擊破損質量（g）表示，亦可根據(jù)能量守恒公式E=mgh換算為沖擊能量（J）。
6. 結果判定
將實測結果與BB/T 0058-2011標準中的質量分級要求進行比較，判定重載膜抗沖擊性能是否合格。標準中按產(chǎn)品類型劃分為A型、B型、C型，對表面沖擊破損質量與折邊處沖擊破損質量分別提出了不同要求。
7. 測試結束
鏢頭自動回位至釋放點，關閉氣源及電源，取下樣品，清理測試區(qū)域，打印或保存測試結果。
維護保養(yǎng)
日常清潔：每次測試后，用軟布清潔鏢頭、環(huán)形夾具及測試臺面，去除可能殘留的碎屑。定期清理試樣夾持工作臺面及砝碼組件，防止異物影響測試精度。避免使用腐蝕性清潔劑直接擦拭設備表面。
鏢頭檢查：定期檢查鏢頭有無磨損或變形，確保其幾何尺寸（直徑）符合標準要求。鏢頭材料應保持光滑，表面不得有劃痕或凹坑。定期檢查鏢頭緊固螺絲是否松動。
氣動夾持系統(tǒng)維護：定期檢查氣動夾持系統(tǒng)的密封圈和氣路，確保夾持力穩(wěn)定。氣源應保持干燥潔凈，建議在氣路中加裝氣源三聯(lián)件（過濾器、減壓閥、油霧器），確保進入儀器的壓縮空氣清潔干燥。如有漏氣應及時更換密封圈。
電磁吸掛系統(tǒng)維護：保持電磁吸掛裝置工作面清潔，防止異物吸附影響釋放穩(wěn)定性。定期檢查電磁鐵的吸合力，確保鏢頭能夠穩(wěn)定吸附于指定高度。
導軌與運動部件保養(yǎng)：定期檢查導軌等運動部件的潤滑情況，按設備說明書要求添加適量專用潤滑脂，確保落鏢垂直自由下落不受額外阻力。
環(huán)境管理：儀器應置于清潔、干燥、無振動的環(huán)境中，避免陽光直射和溫度劇烈波動。建議環(huán)境溫度控制在10～30℃，相對濕度≤80%。測試區(qū)域應遠離氣流擾動，以避免對自由落體過程產(chǎn)生干擾。
定期校準：建議每年進行一次全面校準，由具備資質的計量機構執(zhí)行。落鏢質量應采用經(jīng)計量溯源的標準砝碼進行標定。使用中如對測量結果產(chǎn)生疑問，應及時進行校準驗證。
校準方法與周期
1. 校準方法
落鏢質量校準：使用經(jīng)計量溯源的標準砝碼，對落鏢系統(tǒng)的質量測量進行校準。將標準砝碼放置于鏢頭位置，驗證測量系統(tǒng)示值與標準砝碼標稱值的一致性。儀器采用質量增量調整法控制沖擊質量，質量增量為5g，組合砝碼精度應滿足±0.1g的要求。
沖擊高度校準：使用標準量具定期測量鏢頭下落高度，確保A法高度為0.66±0.01m，B法高度為1.50±0.01m。鏢頭懸掛位置應調整至與試樣沖擊點中心對準，偏差不得超過2mm。
時間校準：使用秒表對計時系統(tǒng)進行校準，確保釋放、沖擊等時序控制準確。
2. 校準周期
建議全面校準周期為12個月，由具備資質的計量機構執(zhí)行。在設備檢驗周期內(nèi)，建議配合定期期間核查（如每月使用標準砝碼進行質量快速驗證），以確認儀器的持續(xù)準確性。特殊情形（儀器經(jīng)過維修、更換鏢頭、搬運或對測試結果產(chǎn)生疑問時）應及時進行校準。
常見故障與排除方法
故障一：測試結果重復性差。
排除：檢查試樣制備是否標準化（尺寸、厚度均勻性、環(huán)境狀態(tài)調節(jié)等）；確認試樣安裝是否每次一致且無褶皺；檢查鏢頭是否清潔、有無磨損；檢查落鏢釋放前是否處于靜止狀態(tài)；檢查氣動夾持壓力是否穩(wěn)定；檢查儀器是否在校準有效期內(nèi)。
故障二：落鏢釋放異?；蚩?。
排除：檢查電磁吸掛系統(tǒng)工作面是否清潔，有無異物附著；檢查落鏢釋放機構機械部件是否卡滯；檢查電磁鐵電源是否正常；檢查鏢頭導桿是否垂直、潤滑良好。
故障三：試樣夾持不牢或滑脫。
排除：檢查氣源壓力是否達到0.6MPa；檢查氣動夾持系統(tǒng)密封圈是否老化漏氣；清潔夾具夾持面；調整氣源壓力至標準范圍。
故障四：試樣在沖擊前已有預變形。
排除：檢查氣動夾緊力是否過大；檢查試樣安裝時是否被過度拉伸；調整夾緊氣壓至適宜范圍，避免試樣發(fā)生明顯形變。
故障五：測試結果與A法B法預期不符。
排除：確認所選擇的方法（A法或B法）與試樣材質和厚度匹配；檢查鏢頭直徑、沖擊高度是否與所選方法一致；確認落鏢質量范圍是否在所選方法的適用范圍內(nèi)（A法：50～2000g，B法：300～2000g）。
故障六：儀器無法啟動或觸摸屏無響應。
排除：檢查電源連接；檢查電源線接觸是否良好；檢查急停開關是否處于擰起狀態(tài)；檢查機器插座上的保險絲是否熔斷。嘗試重啟儀器。若觸摸屏失靈，可能是內(nèi)部連接問題或屏幕故障，需聯(lián)系廠家技術支持。
故障七：微型打印機不工作。
排除：檢查打印機連接線；檢查打印紙是否用盡或卡紙；重啟儀器和打印機。
重要提示：以上內(nèi)容基于通用技術規(guī)范和行業(yè)標準。在實際應用中，應嚴格遵守BB/T 0058-2011《包裝用多層共擠重載膜、袋》、GB/T 9639.1-2008、ASTM D1709及ISO 7765-1-1988等相關標準的最新版本規(guī)定，并建立相應的標準操作規(guī)程。梯級法試樣數(shù)量、初始質量估算及合理質量增量是影響測試結果精度和效率的關鍵因素，需嚴格按照標準要求執(zhí)行。對于多層共擠重載膜的抗沖擊性能檢測，應同時滿足BB/T 0058-2011標準中對不同等級產(chǎn)品的沖擊破損質量分級要求。所有測試儀器需處于有效的校準狀態(tài)，并由經(jīng)過培訓的人員操作。測試結果的判定需嚴格依據(jù)產(chǎn)品對應的質量標準或企業(yè)內(nèi)部標準。
參考資料
參考資料編輯區(qū)域
