飲料瓶外標簽收縮貼合性的檢測解決方案（àn）

測試意義：

　　飲料瓶（píng）外部常（cháng）附著一層標簽，該標簽通常采用不幹膠標簽或者熱收縮標簽兩類，前者是（shì）通過標簽上的不幹膠進（jìn）行搭接縫合，多為收縮環繞（rào）標簽，以PP材（cái）質居多；後（hòu）者則（zé）為收縮套管式標簽，是利用收縮膜標簽的熱收（shōu）縮性能，將套標裁切成合（hé）適的尺寸後套（tào）到容器上，再利用蒸汽、紅外線或熱風通道（dào）進行熱處理，使套標緊貼在容（róng）器表麵，以PET、PVC、PS材質為主。

　　熱收縮標簽膜是現今較為廣泛應用的一種包裝材料，具有（yǒu）包裝緊實、透明美觀、貼合度強（qiáng）等優點。熱收（shōu）縮膜作（zuò）為高分子材料在加（jiā）工時的（de）特定高溫環境下（xià）進行拉伸時，部分分子鏈段在拉伸方（fāng）向上定向取向，無（wú）序卷曲的分子鏈段將會有序排列，待溫度（dù）急速降低時，分子鏈段取向結構與內應力被“冷凍”，熱收縮膜成品即在此溫度下被定型。當（dāng）熱收縮膜被應用時，再（zài）次被加熱到拉伸時的溫度時，被“冷凍”的分子鏈段發生解取向，恢複到無序卷曲形態，即表現為熱收縮現象。當進（jìn）一（yī）步冷卻時，已熱收縮的薄膜將進一步緊致，產生一定的冷縮力。套標（biāo）在熱收縮的過程中，若（ruò）其收縮率過大，或者收縮（suō）力（lì）（包括熱縮力及冷縮力（lì））過（guò）高，則易導致標簽（qiān）消（xiāo）耗量（liàng）變大，並且標簽收（shōu）縮過度使得印刷圖案發生變形，嚴重者則出現塑料瓶體發生變形等現象；若標簽的（de）收縮率較小，收縮力過低，則易出現標簽不（bú）貼合瓶體等現象。因此，及時監控熱收縮標簽膜的（de）收縮性能對保證飲（yǐn）料瓶瓶體美觀、降低包（bāo）裝成本等方麵具有關鍵性指導意義。

圖1  飲料瓶熱收縮標簽膜（套標）

檢測方法：

　　目前，國內（nèi）熱收縮膜產品標準中對熱收縮性能的檢測方法多為烘箱或油浴熱收縮。但是，這兩種測試方法均隻能檢測熱收縮膜的熱收縮率。而國際標（biāo）準化組織發布的熱收縮膜檢測標準——ISO 14616則要求利用空氣加熱原理（即（jí）空氣浴）進行薄膜各（gè）種熱收縮性能的測試，包括熱收縮力、冷縮力、收縮率、收縮時間（jiān）等性能。所以（yǐ）本試驗將參考ISO14616-1997《塑料 聚乙烯 乙烯共（gòng）聚物及其混合物熱收縮膜 收縮性能的測試》進行熱收縮標簽（qiān）膜的熱縮力、冷縮力以及收縮率的測（cè）試。

　　本解決方案將采（cǎi）用LabthinkMD传媒视频公司自主研製的FST-02薄膜熱縮性能（néng）測試儀結合上（shàng）述標（biāo）準檢驗飲料（liào）瓶PVC熱（rè）收縮標簽膜樣品的收縮性能。

1、試驗（yàn）儀器

　　FST-02薄膜熱（rè）縮性能測試儀（Labthink蘭（lán）光），高精度力值傳感器和位移傳（chuán）感器可精確測定試樣（yàng）的熱縮性能參數，可測試試樣收縮力量程為0.2 ~ 30 N，並可根據特殊（shū）需求定製更寬範圍的力值；收縮力測量（liàng）精度為±0.2%；可測試試樣熱縮位移量程為0.125~ 70 mm，熱縮位移測量精度為±0.125 mm；試驗用的加熱腔體工作溫度範圍（wéi）為室溫 ~ 210℃，控溫精度（dù）±0.5℃；設（shè）備可同時測試1~ 3組試（shì）樣，試樣尺寸為130 mm × 15 mm。

　　該設備滿足多項國家和國際（jì）標準：ISO 14616、DIN53369，可以精確（què）的定量測定塑（sù）料（liào）薄膜在熱收縮（suō）過程中的熱縮力、冷縮力、以及（jí）收（shōu）縮率等性能。

圖2  FST-02薄膜熱縮性能測試儀

2. 試樣的製備

　　沿著PVC標簽膜的橫、縱向分別裁取寬為15 mm的（de）試樣各（gè）20條，每2條為1組試樣，即橫、縱向各10組試樣（yàng），每（měi）組試樣分別用於熱縮力、冷縮力（lì）、收縮率的測試。試樣長（zhǎng）度應保證夾具（jù）間有（yǒu）100 mm的有（yǒu）效長（zhǎng）度（dù）。測試試樣的厚度，至少測試3點，取平均值。用（yòng）專用製樣器在（zài）試樣表（biǎo）麵打穿出兩個圓（yuán）孔，便於試樣的裝夾。

3. 試驗條件

地點：濟南MD传媒视频包裝安全檢測中（zhōng）心

試驗條件：23℃、50%RH

測試指標：最（zuì）大熱縮力（lì）、最大冷縮（suō）力、收縮率

4. 試驗步（bù）驟

4.1 試驗原理

　　將熱收縮標簽膜分別放置在（zài）帶有位移傳感器和力值傳感器的夾具上，迅速升溫到收縮溫度，然後冷（lěng）卻，通過測試樣品在封閉加熱艙內受熱後隨時間變化的各收（shōu）縮性能曲線，從而自動獲得熱縮力、冷縮力、收縮率及設（shè）置溫度等結（jié）果值。

4.2 試驗步驟

FST-02薄膜熱縮（suō）性能測（cè）試儀可精確測試（shì）熱收縮膜的各種收縮力及相應的收縮率，設備操作便捷：

l  安裝試樣：每（měi）組試樣內其中1個試樣必須完（wán）全平直的安裝於（yú）拉力（lì）傳感器上，拉力傳感器受力為零。另一個試樣須完全平直的置（zhì）於支架臂與（yǔ）位移傳感器上的夾具之間，有效長度為100 mm。

圖3　製樣、裝樣過程

l  根據（jù）PVC標簽膜的（de）參考溫度，設置試驗溫度、結束溫度（dù）等試驗參數，點擊開始（shǐ）試驗（yàn）選項，試驗開始。

l  當設備加熱艙內的溫度達到試驗（yàn）溫度後，試樣自動進艙，試驗開始計時，試樣受熱收縮並產生熱縮（suō）力，當（dāng）熱縮力（lì）的數值下降（jiàng）約15% ~ 30%時，使試樣離開（kāi）加熱艙並停（tíng）止計時。則記錄最佳設置溫度下薄膜在15~30秒之內出現的最大熱縮（suō）力、最大冷縮力、收縮率、最大熱縮力出現時間等參數。

l  重複上述（shù）步驟，直（zhí）至橫、縱（zòng）向的10組試樣均完成測試。計算最大熱縮力、最大冷縮力與收縮率的平均值。

l  最佳設置溫度（dù）即（jí）可實現熱收縮膜在15~30秒內（nèi）出現最大收（shōu）縮率的溫度。如果所（suǒ）記（jì）錄（lù）的試樣最大收縮力數值出現（xiàn）在置於加熱罩中（zhōng）不足15秒時，則逐步將設定溫度降低（dī）10℃，重複試（shì）驗，直至最大（dà）收（shōu）縮力數值出現在15秒 ~ 30秒之間。相反，如果達到最大收縮力的時間大於30秒，則逐步將設定溫度升高10℃，重複（fù）試驗，直至最大收縮力出現在15秒 ~ 30秒之間。

4.3 試驗結果

　　飲料（liào）瓶PVC標簽膜在最佳設置溫度下（xià）橫向的最大熱縮力、最大冷縮力以及收縮率的平均（jun1）值分別為3.06N/15mm、3.28 N/15mm、38.1%，而縱向的最大熱縮力、最（zuì）大冷縮力以及收縮率的平均值分別為0.101N/15mm、0.674 N/15mm、1.95%。從上述數據可以看出，該PVC標簽（qiān）膜為橫向收縮膜，即標簽的橫向圍繞著（zhe）瓶體進行收縮。

總結：

　　采用FST-02薄膜熱縮性能測（cè）試儀測試（shì）熱收縮（suō）標簽膜時，可同時測試標簽膜的熱縮力、冷縮力及收縮率等性能指標，這是目前傳（chuán）統的烘箱法、油浴法無法比擬的。該設備（bèi）的精準度、智能化程度、試驗效率較高，除了（le）熱收縮標（biāo）簽膜以外，還可廣泛用於腸衣膜、集束包（bāo）裝（zhuāng）膜、消毒餐具包裝膜、文體用品、工藝禮品、五金件（jiàn）等各種產品的熱收縮膜的收縮性能測試。