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。本文通過對塑料復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜兩種樣品上分別裁取一片試樣，并對每一片試樣進(jìn)行重復(fù)多次的摩擦系數(shù)試驗(yàn)，對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)過程等內(nèi)容，為摩擦系數(shù)的測試及研究提供參考。
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)及對摩擦系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測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影響其摩擦效果。而摩擦系數(shù)試驗(yàn)是通過模擬材料的實(shí)際運(yùn)動，根據(jù)所測得材料表面與摩擦面之間由靜止到相對滑動過程中的壓力與摩擦力計算相應(yīng)的摩擦系數(shù)。所以，試驗(yàn)過程中材料的表面狀態(tài)將直接影響測試結(jié)果。
本文對同一材料表面進(jìn)行重復(fù)多次摩擦系數(shù)試驗(yàn)，針對性地研究重復(fù)摩擦對材料表面狀態(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)測定方法》進(jìn)行，分別對塑料復(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)儀對樣品進(jìn)行測試，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
通過滑塊對測試面施加固定的壓力，設(shè)備的力值傳感器則可實(shí)時監(jiān)測相接觸的兩摩擦面相對運(yùn)動過程中的力值變化，從而得到試樣與摩擦面間的摩擦系數(shù)。根據(jù)對重復(fù)摩擦試驗(yàn)所測得摩擦系數(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2 MXD-02摩擦系數(shù)儀
4.2 適用范圍
(1) 本設(shè)備專業(yè)用于測量塑料薄膜和薄片、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、無紡布、輸送帶、木材、涂層、剎車片、雨刷、鞋材、輪胎等材料滑動時的靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)，還可以用于化妝品、滴眼液等日化用品的爽滑性測試。
(2) 本設(shè)備滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 8295、GB 10006、ASTM D1894、TAPPI T816等。
4.3 設(shè)備參數(shù)
負(fù)荷范圍為0 ~ 5 N，測試精度為0.5級；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)便可同時測定試樣的動、靜摩擦系數(shù)；試驗(yàn)臺面和測試滑塊均經(jīng)過消磁處理和剩磁檢測，有效地降低了系統(tǒng)的測試誤差；專業(yè)軟件可以自動進(jìn)行單件、成組試驗(yàn)的結(jié)果統(tǒng)計分析和原始數(shù)據(jù)的再分析、成組曲線疊加比較，多種報告模式直觀快速地將測試結(jié)果展示給客戶；支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)報告和試驗(yàn)結(jié)果。
5、試驗(yàn)過程
(1) 裁樣：從待測試的兩種樣品中均裁取8 cm × 20 cm、63 mm × 100 mm試樣各1片。裁制過程中應(yīng)避免用手接觸試樣，所裁制試樣片應(yīng)平整、無污染。
(2) 參數(shù)設(shè)置：在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、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)臺面上并保持平整，將63 mm × 100 mm試樣固定在滑塊上，滑塊通過牽引裝置與力值傳感器相連。將滑塊放置在設(shè)備臺面的試樣上，使滑塊的運(yùn)動方向與牽引方向平行。
(4) 試驗(yàn)：開始試驗(yàn)，設(shè)備顯示試樣從靜止到運(yùn)動過程中的實(shí)時力值，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。
(5) 重復(fù)測試：再次將滑塊放置在試驗(yàn)臺面上的試樣表面，并開始試驗(yàn)。重復(fù)測試3次。
(6) 按照上述裝樣—試驗(yàn)—重復(fù)測試的過程測試另一種樣品的摩擦系數(shù)。
6、試驗(yàn)結(jié)果
重復(fù)測試條件下，兩種樣品的摩擦系數(shù)測試結(jié)果見表1。
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)后的測試結(jié)果并不相同，所測試鍍鋁復(fù)合膜樣品的靜摩擦系數(shù)隨測試次數(shù)的增多而減小，動摩擦系數(shù)則呈現(xiàn)相反的趨勢，且試驗(yàn)后可發(fā)現(xiàn)試樣表面存在明顯的摩擦痕跡；所測試塑料復(fù)合膜樣品的靜摩擦系數(shù)與動摩擦系數(shù)均隨測試次數(shù)的增多而增大。總結(jié)不同種類薄膜摩擦系數(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。
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