包装材料摩擦系数的测试方法及问题探讨
近年来软包装行业的发展突飞猛进,同时,随之而来的质量问题也凸显出来,使用单位关于包装膜拉断,打滑,包装生产线断流等的投诉不断增多.许多软包装材料厂,软包装印刷厂因此而造成了巨大损失,其实造成这种现象的根源在于软包装材料的摩擦性能.因此,软包装材料的摩擦性能对生产至关重要,通过对包装材料摩擦系数的测试可以有效地解决上述问题,摩擦系数的大小须由实验测定.
摩擦系数测定的设备及方法
1.测试设备与测试标准
①测试设备MC-600摩擦系数仪:vmcpp.25μm,热封面试样;
②测试标准参照GB10006-88进行.
2.测试方法
①取3个8cm×20cm的试样.试祥和试验表面的要求样应平整,无皱纹和可能改变摩擦性质的伤痕.试样边缘应圆滑.试样的试验表面应无灰尘.指纹和任何 可能改变表面性质的外来物质.
②试样的状态调节和试验的标准环境.在温度23±2℃,相对湿度45%～55%的标准环境下进行试样状态调节至少16小时,然后在同样环境下进行试验.
③调整设备水平后,将一个试样的试验表面向上,平整地固定在水平试验台上.试样与试验台的长度方向应平行,将另一试样的试验表面向下,包住滑块,用胶带在滑块两侧固定试样.
④将固定有试样的滑块无冲击地放在*个试样*,并使两试样的试验方向与滑动方向平行且测力系统恰好不受力.
⑤进行参数设置,然后启动试验,两试样接触后保持15s后,两试样相对移动,力的*个峰值为静摩擦力--FS. 两试样相对移动6cm内的力的平均值（不包括静摩擦力）为动摩擦力--Fd.此过程均为自动控制,试验过程实时显示曲线.实验结束自动计算摩擦系数.
三组实验平均后μS=0.543,μd=0.478,从实验结果看三组实验数据比较稳定,静摩擦系数大于动摩擦系数.
由于该设备具有绘制摩擦系数曲线的功能,可以根据所绘制的曲线了解材料的均匀性.据有关资料分析,软包装材料摩擦系数一般小于0.3,比较适合生产实际,据此该数据偏大,这样可以通过选择树脂中的开口剂,爽滑剂的种类和含量来控制摩擦系数,来达到用户要求.
那么,到底摩擦系数多少合适 笔者认为,要根据材料现场的使用情况,不断地实验来zui终确定*摩擦系数参数.
摩擦系数测试中的几个问题:1.在与一些企业交流的过程中了解到,测出的摩擦系数大于1,并且提供的数据,如Cpp试样μS=1.189,μd=0.591,还有的更大.为此,笔者查阅了较多的资料,只有将所要测量的两物体中的其中一个倾斜放置作为斜面,另一个放在斜面体上沿其滑下,逐渐减小斜面倾角达到一定时摩擦系数才大于或等于1,按照常规测试方法,笔者反复用不同的材料做了很多实验也没有出现摩擦系数大于1的现象.
①从摩擦的相关资料得知:在静摩擦中出现的摩擦力称为静摩擦力.当切向外力逐渐增大但两物体仍保持相对静止时,静摩擦力随着切向外力的增大而增大,但静摩擦力的增大只能达到某一zui大值.当切向外力大于这个zui大值时,两物体将由相对静止进入相对滑动.静 摩擦力的这个zui大值称为"zui大静摩擦力".这个极限摩擦力,以fmax表示.zui大静摩擦力的大小与两物体接触面之间的正压力N成正比,即fmax=μnN. 用fmax表示zui大静摩擦力,N表示正压力,其中比例常数μn叫做静摩擦系数,是一个没有单位的数值.μ0和接触面的材料,光滑粗糙程度,干湿情况等因素有关,而与接触面的大小无关.从以上的介绍来看,静摩擦系数μ0.应该不会大于1.
②动摩擦.在动摩擦中出现的摩擦力称为"动摩擦力".对物体所施主力大于zui大静摩擦力时,物体就开始运动.在运动起来之后,若将所施加之力减小,物体便又停止运动.这一情况表明,物体运动之后,还有阻止物体运动的力,即还有摩擦阻力.这种物体运动时所产生的摩擦力即称动摩擦力.动摩擦力的大小与正压力大小之比称为"动摩擦系数".公式中μ是比例系数,其值与相接触两物体的材料和表面粗糙程度有关,以及相接触两物体之间相对滑动的速度大小有关,在大多数情况下,动摩擦系数会随相对滑动速度的增大而稍减小.从定义中动摩擦系数 肯定小于静摩擦系数,也不会大于1.
用户实际测试中出现了摩擦系数大于1,则不是该材料的真实反映,应该从操作,材料表面性质是否被人为改变等方面找原因.
2.使用过程中测出动摩擦系数大于静摩擦系数.从上面的分析看到动摩擦系数肯定小于静摩擦系数,出现此结果应该是测试材料表面在后端有异常（如针孔,异物等）,或测试过程中受到外力等.可以通过观察摩擦力曲线发现在此处有异常的突变.
