《包裝工程專業(yè)實驗》實驗指導(dǎo)書盧杰(已整理)

1、包裝工程專業(yè)實驗實驗指導(dǎo)書包裝工程系）武漢理工大學(xué)機電工程學(xué)院實驗中心2015年9月1日TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 實驗一緩沖包裝材料動態(tài)壓縮特性測試系統(tǒng)設(shè)計與實驗0 HYPERLINK l bookmark14 實驗二包裝用紙與紙板性能綜合實驗3 HYPERLINK l bookmark16 （1）紙和紙板拉伸性能的測定3 HYPERLINK l bookmark34 （2）塑料薄膜包裝袋熱封強度的測定8 HYPERLINK l bookmark46 （3）塑料薄膜拉伸性能的測定11 HYPERLINK l bookmark60 實驗三包裝品沖擊跌

2、落綜合實驗15 HYPERLINK l bookmark74 實驗四包裝材料抗壓性能綜合實驗18實驗一、緩沖包裝材料動態(tài)壓縮特性測試系統(tǒng)設(shè)計與實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^在緩沖試驗機上對各種材料進行動態(tài)壓縮試驗，用自由跌落的重錘對包裝用緩沖材料施加沖擊載荷，以模擬裝卸中緩沖材料受到的沖擊作用。二、實驗儀器1.DY-2沖擊試驗機；2控制系統(tǒng)；3.數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。三、實驗原理為了保護產(chǎn)品在流通過程中免受沖擊振動造成的損壞，選用具有合適緩沖特性和結(jié)構(gòu)尺寸的緩沖材料，進行緩沖包裝是必要的。緩沖材料的緩沖特性，也就是力學(xué)特性，是由其力形變曲線來表征。一般來說，緩沖效率與材料的力學(xué)特性有關(guān)，是衡量緩沖包裝是否合

3、理的一個重要參數(shù)，不同的材料有不同的緩沖效率。緩沖效率還是形變的函數(shù)，同一材料在不同的變形量時的緩沖效率是不同的，可以采用數(shù)學(xué)方法處理，求出緩沖效率的最大值或極大值。在達到保護產(chǎn)品要求的情況下，緩沖效率越大，單位體積緩沖材料吸收的沖擊能量就越多，設(shè)計所需緩沖材料的用量越少。但是在具體的設(shè)計過程中，人們一般不采用緩沖效率，而是采用它的倒數(shù)，即緩沖系數(shù)來衡量。材料的緩沖系數(shù)可以通過試驗測出，根據(jù)試驗的不同，可以分為靜態(tài)緩沖系數(shù)和動態(tài)緩沖系數(shù)。動態(tài)壓縮試驗過程與實際運輸中產(chǎn)生的變速沖擊過程是一致的，動態(tài)特性一般體現(xiàn)于緩沖系數(shù)最大應(yīng)力或峰值加速度靜應(yīng)力曲線之中。在實際運輸過程中，產(chǎn)品經(jīng)常處于動態(tài)載荷之

4、下，因此只有動態(tài)壓縮試驗才能夠客觀地反映緩沖材料的緩沖性能。實驗按照GB816787包裝用緩沖材料動態(tài)壓縮試驗方法在緩沖試驗機上對各種材料進行動態(tài)壓縮試驗。用自由跌落的重錘對包裝用緩沖材料施加沖擊載荷，以模擬裝卸中緩沖材料受到的沖擊作用，試驗結(jié)果表示為緩沖材料的動態(tài)壓縮特性曲線。四、實驗步驟1重溫緩沖材料的基本力學(xué)特性，了解緩沖材料動態(tài)壓縮性能的特點，設(shè)計緩沖包裝材料動態(tài)壓縮測試系統(tǒng)。2熟悉包裝沖擊試驗機的基本結(jié)構(gòu)和試驗方法。（1）試驗機主要技術(shù)指標(biāo)試樣最大沖擊面積：200mmX200mm重臺質(zhì)量：10.20kg最大跌落高度：1200mm最大跌落質(zhì)量：50kg制動氣源壓力：0.6Mpa電機功率

5、：0.25kw固定螺栓加一個M8螺母質(zhì)量：80g（2）測試裝置工作原理試驗機以電動葫蘆為動力帶動提升塊上下運動，按下“連降”按鈕，提升塊下降，直至掛鉤鉤住滑臺吊銷時，掛鉤行程開關(guān)動作，使電動葫蘆停止工作，并使電磁閥失電。氣液增壓缸卸壓，制動器松開。按下“連升”按鈕，電動葫蘆帶動提升塊上升，已被吊鉤鉤住吊銷的滑臺將與提升塊一起上移。當(dāng)上升至吊鉤與脫鉤擋銷接觸時，繼續(xù)上升，脫鉤擋銷迫使吊鉤與滑臺吊銷脫開。此時，臺面將自由落下，同時上限位行程開關(guān)動作，使電動葫蘆停止工作。重臺下落至制動觸發(fā)調(diào)整塊時由接近開關(guān)發(fā)信，經(jīng)過延時使電磁閥得電。制動器使臺面沖擊緩沖材料后回彈或回彈后下落過程中制動。臺面與緩沖材

6、料的沖擊加速度時間歷程可以通過固定于滑臺表面的加速度傳感器，并經(jīng)電荷放大器、A/D卡、計算機測量后得出。3試樣的準(zhǔn)備確定實驗試樣的尺寸、數(shù)量、實驗次數(shù)等。4確定重錘質(zhì)量設(shè)定靜應(yīng)力的值，以確定對應(yīng)的重錘質(zhì)量。5確定有效跌落高度按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或流通中可能出現(xiàn)的跌落高度確定有效跌落高度值，調(diào)整限位調(diào)整塊，預(yù)定好跌落高度，鎖緊跌高設(shè)定塊。6試驗（1）打開氣壓源，接通電源。（2）連接傳感器與電荷放大器，電荷放大器與計算機采集卡連接，設(shè)置電荷放大器的放大倍數(shù)。（3）把重錘質(zhì)量調(diào)整到預(yù)設(shè)的一個值，對一組5塊試樣逐塊進行沖擊，每塊試樣沖擊5次，記錄每塊每次的加速度時間曲線。取后4次沖擊的最大加速度的平均值作為該塊

7、試樣的最大加速度。沖擊結(jié)束3min后測量其厚度，計算殘余變形量。以各塊試樣的最大加速度的平均值作為這組試樣的最大加速度。4）改變重錘質(zhì)量，進行下組試樣的試驗。7數(shù)據(jù)處理與分析（1）由沖擊試驗機記錄儀記錄下來的最大加速度值，根據(jù)設(shè)定的靜應(yīng)力值畫出最大加速度靜應(yīng)力曲線。（2）根據(jù)最大加速度靜應(yīng)力曲線獲得材料的動態(tài)緩沖系數(shù)最大應(yīng)力曲線。在最大加速度靜應(yīng)力曲線上，利用公式1）2）cGTm=mfSmcd8H=WG=cAmst0可將最大加速度靜應(yīng)力曲線上的每一對坐標(biāo)值，都轉(zhuǎn)換到緩沖系數(shù)最大靜應(yīng)力坐標(biāo)圖中的相應(yīng)點上，得到動態(tài)緩沖系數(shù)最大應(yīng)力曲線。8進行課程設(shè)計總結(jié)，說明實驗過程中的注意事項，根據(jù)特性曲線分析

8、材料的動態(tài)壓縮特性，說明影響緩沖材料靜態(tài)特性的因素。實驗二包裝用紙與紙板性能綜合實驗（1）紙和紙板拉伸性能的測定一、實驗?zāi)康牧私饧埡图埌謇煨阅軠y試的內(nèi)容及意義，掌握測試原理及方法。二、實驗設(shè)備實驗設(shè)備采用DC-KZ300B型電腦測控抗張試驗機，見圖1，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：1）實驗速度：580mm/min。2）上下夾頭間距離：50mm、90mm、100mm、180mm、200mm。3）測定時間：199s。三、實驗原理包裝用紙和紙板在加工及使用過程中，經(jīng)常要受到張力的作用，如液體灌裝時紙材料受到的張力沖擊；瓦楞原紙在壓楞成型過程中受到的閘緊力的作用等，因此，紙和紙板的拉伸性能指標(biāo)是一項很重要的物

9、理性能指標(biāo)。紙和紙板的拉伸特性包括抗張強度、裂斷長、斷裂伸長率和抗張能量吸收值幾個主要方面?？箯垙姸仁窃跇?biāo)準(zhǔn)試驗方法規(guī)定的條件下，單位寬度的紙或紙板斷裂前所能承受的最大張力，以kN/m表示。斷裂長是假設(shè)把任何一定寬度的紙或紙板一端懸掛起來，計算因其自重而斷裂時的最大長度，以km表示。因斷裂長可以清除定量不同的影響，故便于與抗張強度的比較。斷裂伸長率是試樣在標(biāo)準(zhǔn)試驗方法規(guī)定的條件下，測量紙或紙板試樣拉伸至破裂時的伸長，一般用對原實驗長度的百分?jǐn)?shù)表示，即%.抗張能量吸收（也稱破裂功）是將單位面積的紙或紙板拉伸至斷裂時所做的總功，它以J/m2表示。即以抗張強度與伸長率曲線與橫軸所包圍的面積來表示，是

10、衡量紙和紙板韌性的一項指標(biāo)，其值越高則韌性越好，對由外力沖擊所造成的破壞則越小。對于包裝用紙如紙袋紙，僅有抗張強度、耐破度、撕裂度等指標(biāo)，還不能全面衡量紙張質(zhì)量。往往出現(xiàn)抗張強度較大、伸長率較小的紙在包裝時的破碎程度反而比抗張強度較小、伸長率較大的紙張要嚴(yán)重。要使包裝時紙張破損小，紙的強韌性是個重要指標(biāo)。而強韌性是依據(jù)抗張強度與伸長率所畫的曲線下的面積-破損功表示，因而抗張能量吸收值的測定是十分必要的。目前，紙和紙板抗張強度的測定方法有兩種，即國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T453-2002“紙和紙板抗張強度的測定法-恒速加荷法”和GB/T12914-1991“紙和紙板抗張強度的測定法-恒速拉伸法”。這里只介

11、紹了“紙和紙板抗張強度的測定法-恒速加荷法”的測定方法。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了用符合次標(biāo)準(zhǔn)要求的抗張強度試驗儀，測試抗張強度、伸長率及抗張系數(shù)的方法。該方法適用于除瓦楞紙板外的所有紙和紙板。四、實驗步驟實驗材料的切取及處理（1）取樣試樣的切取按GB/T450中的規(guī)定進行。在距平板紙或卷筒紙邊緣15mm以上部位一次切取足夠數(shù)量的試樣，以保證縱向和橫向各有10個有效的數(shù)據(jù)。試樣兩個邊應(yīng)是平直的，其平行度在0.1mm之內(nèi)，切口整齊無任何損傷，且試樣不允許有任何紙病。手抄紙樣片不受15mm以上限制。1）試樣尺寸試樣寬度可取15mm、25mm或50mm，但常用寬度位15mm，其允許的偏差為+0.2mm和-0.1m

12、m。2）試樣的預(yù)處理試樣的溫濕處理按GB/T10739中的規(guī)定執(zhí)行，即試樣在測定前應(yīng)進行溫濕度處理，其處理條件為：溫度為（231）C，濕度為（50%2%）RH。參照GB450-79紙與紙板平均試樣的采取及檢驗前試樣的處理方法進行試樣的選取與預(yù)處理。測試1）接通電源：開啟電源，待機器完成初始化過程后，按除“復(fù)位鍵”外的任意鍵進入工作狀態(tài)，預(yù)熱30min以上。2)選擇夾具：視試樣情況選擇上下夾頭間的距離，以確保夾樣時手部不觸及實驗部位。常規(guī)試樣選用180mm實驗長度，實驗室手抄紙樣片則采用90mm實驗長度。選擇實驗速度：先做預(yù)測實驗，按試樣的拉斷時間調(diào)整拉伸運行速度，以保證試樣在(205)s內(nèi)斷裂

13、。實驗報告中若需要給出裂斷長、抗張系數(shù)和抗張能量吸收指數(shù)，則必須在實驗前將被測試樣的定量值輸入系統(tǒng)，否則將不能給出正確的計算值。按“準(zhǔn)備鍵”并夾好第一張試樣條，按“測試鍵”后試驗機將自動完成一次測試。若斷裂處距夾頭距離小于10mm,則實驗數(shù)據(jù)無效。如此循環(huán),至一組實驗全部測試完畢。刪除無效數(shù)據(jù)后,按“打印鍵”將實驗結(jié)果輸出。若需要進行下一組測試,測試前應(yīng)按“內(nèi)存清除鍵”,重新開始。實驗結(jié)束,按“復(fù)位鍵”后關(guān)閉電源。五、實驗結(jié)果依據(jù)實驗要求分別表示出試樣縱橫向的抗張強度、裂斷長、抗張系數(shù)、斷裂時伸長等測試結(jié)果。實驗室手抄紙樣片沒有方向的區(qū)別。實驗精密度的規(guī)定見表1。表1實驗精密度的規(guī)定項目重復(fù)性

14、再現(xiàn)性范圍2.58.0733平均4.214抗張強度(1-1)按下式計算抗張強度,取三位有效數(shù)字S=式中S-抗張強度，kN/m；F-平均抗張力，N；-試樣條的寬度，mm。斷裂長按下式和公式1-8計算斷裂長(1-2)二十三二(1-3)式中-斷裂長，km；S-抗張強度，kN/m；g-定量，g/m2；F-平均抗張力，N；-試樣條的寬度，mm抗張系數(shù)抗張指數(shù)按公式1-9和公式1-10計算，并取三位有效數(shù)字。i=-(1-4)或(1-5)式中Y-抗張指數(shù)，Nm/g；S-抗張強度，kN/m；g-定量，g/m2；F-平均抗張力，N；-試樣條的寬度，mm。斷裂時伸長如果需要，計算式樣斷裂時平均伸長，以mm表示，然

15、后計算斷裂時伸長對試樣起始長度百分?jǐn)?shù)(即斷裂時伸長率)。結(jié)果取至一位小數(shù)?？箯埬芰课瞻垂?-11或公式1-12計算抗張能量吸收Z,以J/m2或町/m2表示，取三位有效數(shù)字，并計算其標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。Z=12-（16）或是（1-7）式中z-抗張能量吸收，J/m2或町/m2；E-抗張能量，J或町；-試樣條的寬度，mm；-實驗前夾頭間試樣長度，mm。六、實驗報告（1）實驗日期、地點、實驗小組成員。（2）實驗樣品的情況，如材料的來源、名稱、種類、規(guī)格、定量等。（3）實驗參照的標(biāo)準(zhǔn)名稱、相關(guān)的實驗原理與方法。（4）依標(biāo)準(zhǔn)裁取實驗樣品的尺寸（長度、寬度）、測試方向、數(shù)量及預(yù)處理條件。（5）所用實驗設(shè)備

16、名稱、型號、測試速度等實驗條件。（6）報告平均抗張強度、抗張系數(shù)、裂斷長、平均抗張能量吸收、平均抗張能量吸收指數(shù)，均取三位有效數(shù)；斷裂時平均伸長率，精確至一位小數(shù)。（7）結(jié)合所學(xué)理論知識分析實驗現(xiàn)象，進行實驗結(jié)果分析與討論；闡明抗張強度、伸長率的含義，依據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識，結(jié)合實驗結(jié)果分析材料的抗張強度、伸長率的縱橫向有何差異，并說明原因。2）塑料薄膜包裝袋熱封強度的測定一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗了解測試塑料包裝袋熱封強度的各要素，掌握塑料薄膜熱封加工操作原理及參數(shù)控制，學(xué)習(xí)塑料薄膜熱封強度測試操作方法。二、實驗設(shè)備1.熱封試驗機熱封試驗機有三種類型：氣壓式熱封試驗機、凸輪式熱封試驗機和脈沖熱封試驗機

17、。它們能夠提供加熱溫度、熱封時間和壓力三個熱封條件。其中脈沖熱封的原理如圖1所示。被封材料先被加緊，然后使電阻絲（通常是鎳鉻合金絲）短時通電，所謂脈沖是指鎳鉻絲通過電阻或稱“焦耳熱”得到的能量或熱量脈沖；然后熱量傳送到被封材料上去，在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M行熱封?？梢愿鶕?jù)試驗條件對通電電壓、通電時間、冷卻時間、溫度及壓力進行調(diào)劑。小型拉伸試驗機如圖2所示，適用于塑料薄膜、復(fù)合膜、軟質(zhì)包裝材料、膠黏帶、不干膠、橡膠、紙張纖維等產(chǎn)品的拉伸、剝離、變形、撕裂、熱封、黏合、穿刺力、開啟力、低速解卷力、拔開力等性能測試。主要技術(shù)指標(biāo)規(guī)格500N，精度0.5級，試驗速度50、100、150、200、250、300

18、、500mm/min，試驗寬度0-30-50mm，行程1000mm，主機外形尺寸450（L）mmX450（B）mmX1410（H）mm。三、實驗原理熱封的概念：所謂熱封，就是利用外界條件（電加熱、高頻電壓、超聲波等）使塑料薄膜的封口部位變成黏流狀態(tài)，并借助刀具壓力，使上下兩層薄膜彼此融合為一體，冷卻后能保持一定強度，如LDPE、HDPE、LLDPE、PP、OPP、PVC等塑料薄膜的熱封合。熱封強度：封口受拉伸負荷，直到破裂時，這時的最大負荷（N/15mm），這就是熱封強度。熱封機熱封條件：主要因素是加熱溫度、熱封時間和封合壓力。根據(jù)材料熱封條件的不同，需對熱封試驗機進行調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方法為：首先

19、把熱封機調(diào)節(jié)設(shè)定的壓力，然后把具有一定壓力的封刀壓在薄膜上；根據(jù)熱封條件，調(diào)節(jié)時間繼電器至規(guī)定時間，控制薄膜熱熔時間；把熱封器調(diào)至合理的溫度，確保薄膜充分熔融；最后使熱封機按規(guī)定的溫度、時間、壓力進行熱封。熱封強度試驗時，將試樣以熱封部分為中心，展成180，把試樣的兩端固定在拉伸試驗機上，不斷加大拉伸負荷，直到熱封部分破裂為止，讀出這時的最大載荷（N/15mm）,即熱封強度。如果熱封處未斷開，則要重新測試。四、實驗樣品制備成型塑料袋取樣如圖3所示，分別在塑料薄膜包裝袋側(cè)面、背面、頂部或底部與熱合部位垂直方向上任取試樣，各自作為相應(yīng)部位的熱合試樣。形狀與尺寸：試樣寬度（150.1）mm，展開長度

20、為（1001）mm，當(dāng)試樣的展開長度小于（1001）mm時，可按圖4所示，用玻璃紙黏結(jié)帶黏在一塊與塑料袋相同的材料，以保證所取試樣長度為（1001）mm。測出兩種不同材料試樣厚度。試樣數(shù)量：兩種薄膜，每種各制作5個試樣。塑膜熱封制樣裁剪塑膜寬度為（150.1）mm的條狀片，雙片熱封成標(biāo)準(zhǔn)試樣。將熱封機的溫度、熱封壓力、熱封時間（脈沖封機有壓合時間控制，連續(xù)封機有皮帶轉(zhuǎn)速控制）調(diào)節(jié)到適合狀態(tài)，然后封合試樣。如果三要素的取值不當(dāng)，試樣將熔穿或封合不緊，應(yīng)當(dāng)仔細觀察封合后試樣封口是否牢固，合格后方可進行強度測試。參考設(shè)置方案：對于聚乙烯，熱封條件為溫度130140C,壓力約為98Mpa,壓緊時間23

21、s。五、封合強度測試實驗步驟以試樣的熱合部位為中心線，展成180。把試樣的兩端夾在拉伸試驗機的兩夾具上，應(yīng)使試樣縱軸與上下夾具中心線相重合，并要松緊適宜，以防止試樣滑脫和斷在夾具內(nèi)。將夾具距離調(diào)為50mm，以（30020）mm/min的試驗速度拉伸。不斷加大拉伸載荷，直到熱封部分破裂為止。讀取試樣斷裂時的最大載荷（N/15mm）即為試樣熱封強度。如果熱封處未斷或試樣斷在夾具內(nèi)，則要重新測試。注意：試樣斷裂時的負荷應(yīng)在機器容量的15%85%范圍內(nèi)，且環(huán)境溫濕度條件與試樣處理條件相同；試樣結(jié)果以5條試樣的算術(shù)平均值作為該部位的熱合強度，以N/15mm表示；試驗機加緊試樣兩端時，中心要和拉伸方向在同

22、一平面上，試樣要在一個平面上移動；試樣斷裂時，指示的強度誤差要小于2%，可參考紙和紙板的拉伸強度方法進行。六、實驗報告實驗?zāi)康?。實驗設(shè)備、試樣材料。實驗參數(shù)：熱封溫度、壓力、脈沖時間、試樣尺寸、厚度。熱封強度：兩種試樣，每種平均值。實驗結(jié)論：包括熱封條件參數(shù)、熱封強度等。3）塑料薄膜拉伸性能的測定一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗，了解測試薄膜拉伸性能的實際意義，掌握測試熱塑性塑料拉伸性能的原理及方法。二、實驗設(shè)備1.實驗設(shè)備本次實驗采用XLW-200型智能電子拉力試驗機進行測試，符合GB/T13022中對試驗設(shè)備的要求，其外形結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1智能電子拉力試驗機實驗材料及其制備實驗材料采用的是不同規(guī)格的聚

23、乙烯塑料薄膜。（1）試樣形狀及尺寸依據(jù)材料的特性，GB/T13022中規(guī)定了試樣的裁取形式有四種，其中I、II、III型為啞鈴形試樣，W型為長條型試樣。本實驗采用I型啞鈴形取樣方式裁取聚乙烯材料，其基本形狀及尺寸可參見圖2其尺寸為：-標(biāo)線間距離（400.5）mm；夾具間初始距離（865）mm；-總長120mm；R-大半徑（252）mm；r-小半徑（411）mm；d-試樣的厚度，mm；b-平行部分寬度（100.5）mm；-端部寬度（250.5）mm。（2）試樣的制備試樣應(yīng)沿樣品寬度方向大約等間隔裁取，并用沖片機及專用刀具沖制成所需的啞鈴形。裁取的試樣應(yīng)符合邊緣平滑無缺口的要求?？捎玫捅斗糯箸R檢查

24、缺口，舍去邊緣有缺陷的試樣。試樣按每個試驗方向為一組，每組試樣不少于5個。（3）試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境依照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2918-1998“塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境”中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境正常偏差范圍進行狀態(tài)調(diào)節(jié)，時間不少于4h,并在此環(huán)境下進行試驗。實驗輔助設(shè)備沖片機、厚度測定儀及專用取樣刀具等。三、實驗原理拉伸性能測定是指在規(guī)定的溫度、濕度和實驗速度下，在試樣上沿縱軸方向施加拉伸載荷使其破壞的過程。拉伸實驗是最基本的一種力學(xué)性能實驗方法。測定塑料、玻璃纖維織物、增強塑料板材和短切玻璃纖維增強塑料的拉伸性能，包括拉伸強度、彈性模量、泊松比、伸長率、應(yīng)力-應(yīng)變曲線等。1.拉伸強度拉伸

25、強度按下式進行計算：式中-拉伸強度，Mpa;P-破壞載荷（或最大載荷），N；b-試樣寬度，mm；h-試樣厚度，mm。拉伸破壞（或最大載荷處）的伸長率拉伸破壞（或最大載荷處）的伸長率按下式進行計算：二=二二二（2-2）式中-試樣拉伸破壞（或最大載荷處）伸長率，%;-試樣破壞時（或最大載荷處）標(biāo)距內(nèi)伸長量，mm；-測量的標(biāo)距，mm。拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線玻璃纖維增強塑料拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線由折線組成，折線的拐點出現(xiàn)在強度極限的三分之一處附近，試樣拉伸過程達到此處時，可聽到有開裂聲，并伴隨在試樣表面上出現(xiàn)白斑。由于折線的存在，就形成了所謂第一彈性模量和第二彈性模量問題。形成第二彈性模量是復(fù)合材料的特點，這

26、主要是由于在受力狀況下樹脂和纖維延伸率不同，在界面處出現(xiàn)開裂（熱固性樹脂延伸率僅1%左右；玻璃纖維延伸率有堿纖維為2.7%、無堿纖維為3%），此時復(fù)合材料中有缺陷的纖維先行斷裂，致使纖維總數(shù)少于起始狀態(tài)，相應(yīng)每根纖維上受力增加，變形也就增加，這是彈性模量降低的緣故。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13022-1991“塑料-薄膜拉伸性能試驗方法”中規(guī)定了塑料薄膜和片材拉伸性能試驗方法，次方法適用于塑料薄膜和厚度小于1mm的片材，不適用于增強薄膜、微孔片材和膜。四、實驗步驟（1）用取樣刀具沿樣品寬度方向大約等間隔裁取試樣若干條，沿縱橫向分別用沖片機切取如圖2所示的塑料薄膜，每個方向試樣不少于5條，并在標(biāo)準(zhǔn)的溫濕

27、度條件下處理至平衡或在實驗溫濕度下放置4h以上。（2）將合格試樣編號、畫線，并依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6672-2001“塑料薄膜與薄片厚度的測定”中的相關(guān)規(guī)定，測試試樣測試段任意三處的厚度，取平均值，精確至0.001mm。（3）依據(jù)GB/T6673-2001“塑料薄膜與薄片長度及寬度的測定”中的相關(guān)規(guī)定，用精確度為0.1mm量具測量試樣測試段任意三處的寬度（啞鈴形試樣中間平行部分寬度也可以用沖刀的相應(yīng)部分的平均寬度），取算術(shù)平均值，精確至0.1mm。（4）打開電源，按“監(jiān)控鍵”進入“拉伸強度與變形量”控制界面，按要求及試樣情況輸入各參數(shù)。（5）啟動儀器，調(diào)節(jié)好上下夾頭的間距（注意：在上下夾頭下降

28、過程中，必須認(rèn)真觀察上夾頭與下夾頭之間的距離，該距離小于15mm時，應(yīng)迅速按“停止鍵”停止下降，否則會造成夾頭頂撞，出現(xiàn)儀器損壞的嚴(yán)重事故），夾持試樣使其中心線與上下夾具的中心線對準(zhǔn)。（6）按動“試驗鍵”，啟動儀器進入待機狀態(tài)，檢查試樣編號與試樣對應(yīng)后（此時，按動“數(shù)加鍵”可改變試樣編號），再按“試驗鍵”則開始一次實驗。（7）若試樣破壞在明顯缺陷處或試樣斷裂處離夾緊處距離小于10mm則應(yīng)予作廢。重復(fù)上述實驗過程，至全部試樣測試完成。五、結(jié)果表示依據(jù)要求，記錄試樣縱橫向的抗張強度、應(yīng)力及裂斷時的伸長率，強度、應(yīng)力取三位有效數(shù)字，伸長率取二位有效數(shù)字。以每組試樣試驗結(jié)果的算術(shù)平均值表示。六、實驗報

29、告（1）實驗日期、地點、實驗小組成員。（2）實驗材料的名稱、種類、形狀，實驗樣品的預(yù)處理條件。（3）實驗采用的標(biāo)準(zhǔn)、實驗方法與原理。（4）實驗時的溫濕度條件。（5）實驗設(shè)備的基本情況，如名稱、型號、量程、精度、廠家等。（6）報告試驗速度、夾具間距離等主要技術(shù)參數(shù)。（7）報告試樣縱橫向的抗張強度、應(yīng)力、裂斷時的伸長率。（8）實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果分析與討論；結(jié)合實驗現(xiàn)象和已學(xué)過理論知識，分析塑料薄膜與紙材料在進行拉伸實驗時取樣差異的原因。實驗三包裝品沖擊跌落綜合實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗，了解測試材料沖擊性能的實際意義，掌握測試原理及方法二、實驗原理塑料制品在使用過程中，導(dǎo)致?lián)p壞的最普遍原因之一是受到

30、外力的沖擊。所以，塑料除需要進行靜力實驗外，還需要進行動力實驗。通常把材料抗御外力沖擊損毀的能力稱為“韌度”，而沖擊強度則是測定韌度的主要指標(biāo)，它可以理解為試樣受沖擊破壞時單位面積上所消耗的能量。本實驗是在落鏢沖擊試驗機上，用具有一定位能的鏢體高速沖擊試樣，致使試樣斷裂來測定沖擊強度的。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9639.1-2008“塑料薄膜與薄片抗沖擊性能試驗方法-自由落鏢法-第一部分-梯級法”中規(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)量達到50%時的能量，以沖擊破損質(zhì)量表示，此方法適合于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種試驗方法，即A發(fā)和B法。A法適合于沖擊破損

31、質(zhì)量為0.052kg的材料，其中鏢頭半徑為R(191)mm,下落高度為(0.660.01)m。B法適合于沖擊破損質(zhì)量為0.32kg的材料，其中鏢頭半徑為R(251)mm,下落高度為(1.500.01)m。材料的質(zhì)量對不同方法的實驗結(jié)果影響較大，如試樣的質(zhì)量、質(zhì)量的均勻度、口型劃痕、雜質(zhì)等因素使得測得數(shù)據(jù)的置信區(qū)間變化較大。同時，材料的抗沖擊性能部分取決于材料的厚度，厚度在一定范圍內(nèi)變化時，沖擊破損質(zhì)量不能準(zhǔn)確取值，故所取試樣的厚度與試樣標(biāo)稱的厚度或平均厚度的偏差不能超過10%。三、實驗設(shè)備及材料1.實驗設(shè)備采用CJ-1塑料沖擊試驗機。其主要由導(dǎo)柱、升降手柄、支架、吸鏢電磁鐵鏢體、試樣夾具、捕捉

32、器、機座、試樣夾具手柄及電控機構(gòu)組成。其技術(shù)規(guī)格：使用溫度1035C；鏢頭質(zhì)量(502000)5g；鏢頭半徑A法R(191)mm；B法R(251)mm；試樣夾具外徑150mm，內(nèi)徑125mm；沖擊高度根據(jù)實驗方法選定；沖擊能量30J。實驗材料材料選用不同規(guī)格的聚乙烯薄膜，試樣應(yīng)滿足：試樣應(yīng)足夠大且數(shù)量不少于30個。試樣寬度與試樣標(biāo)稱的厚度或平均厚度的偏差不能超過10%。試樣應(yīng)無氣泡、折皺、折痕等缺陷。實驗輔助設(shè)備測厚儀，精確到土0.001mm。四、實驗方法與步驟按GB/T6672或GB/T20220中的規(guī)定測定試樣的厚度，且滿足試樣的厚度與試樣標(biāo)稱的厚度或平均厚度的偏差不能超過10%的要求。接

33、通電源，打開電源開關(guān)，按動捕捉器和吸鏢電磁鐵開關(guān)，檢查捕捉器動作是否靈活，吸鏢電磁鐵磁力是否正常。如都正常即可進行實驗。首先把被測試樣裝在夾具上夾緊，將鏢體吸到吸鏢電磁鐵上，然后搖動升降手柄，調(diào)整尺頭，使尺頭基準(zhǔn)上刻限與選用鏢頭相吻合。根據(jù)實驗材料的質(zhì)量，配上相應(yīng)的鏢體，裝到吸鏢電磁鐵上吸住，搖動支架升降手柄，使鏢體升到要求高度。采用A法時，選用半徑為19的鏢頭，此時：鏢頭+桿1+鎖緊母=50克鏢頭+桿2+鎖緊母=90克采用B法時，選用半徑為25的鏢頭，此時：鏢頭+桿3+鎖緊母=300克上述準(zhǔn)備工作完畢，按動吸鏢開關(guān)，使鏢體自由落下，沖擊試樣，達到實驗?zāi)康?。沖擊時，如試樣沒破壞，鏢體產(chǎn)生反彈，

34、捕捉器自動工作，將反彈鏢體接住，防止對試樣的二次沖擊。如需連續(xù)實驗，可按照前4條重復(fù)工作，至全部試樣測試完畢。關(guān)閉電源，結(jié)束實驗。五、數(shù)據(jù)處理能量可按下式進行計算：式中-抗沖擊能量，J;M-鏢體質(zhì)量，g；h-鏢體底部距試樣頂端距離，m；g-重力加速度，其值是9.8m/s。六、注意事項注意檢查導(dǎo)柱的鉛錘度。嚴(yán)格按實驗要求進行操作。升降支架時，要先松開鎖緊螺釘，然后再搖動支架升降手柄。捕捉器每次實驗前必須檢查是否靈活可靠。七、實驗報告實驗日期、地點、實驗小組成員。實驗材料的名稱、種類、厚度及厚度的變化范圍等，實驗樣品的預(yù)處理條件實驗采用的標(biāo)準(zhǔn)、實驗方法與原理。實驗時的溫濕度條件。實驗設(shè)備的基本情況

35、，如名稱、型號、量程、精度、廠家等。報告試驗所用的方法（A法或B法）等主要技術(shù)參數(shù)。報告沖擊破損質(zhì)量，精確至1g。實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果分析與討論。實驗四包裝材料抗壓性能綜合實驗、實驗?zāi)康暮行涡“b件，廣泛用于飲料食品、烘焙小食品、日用化工品等商品銷售包裝。在流通銷售過程中，該包裝件經(jīng)常處于多層堆碼環(huán)境下；盒形小包裝件受壓后的嚴(yán)重變形會導(dǎo)致外觀破壞，價值降低。因此包裝件必須具有一定承受壓力載荷的能力。該能力與包裝件的制盒材料、容器成型質(zhì)量、尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素有關(guān)。本實驗采用壓力試驗機對盒形小包裝件進行堆碼模擬實驗，獲得單件盒形包裝件的載荷強度值。試驗適用于評定小包裝件在堆碼時的耐壓強度及對內(nèi)裝物的保護能力。二、實驗原理和方法通過壓力實驗機對盒形包裝件的壓縮，模擬堆碼過程包裝件受到的靜壓力作用。設(shè)定包裝件產(chǎn)生質(zhì)量損傷時的最大變形的預(yù)定值，作為最大載荷發(fā)生時的特征。將包裝件置于壓力實驗機的下壓板上，然后將上壓板下降，對包裝件施加壓力。實驗機實時記錄預(yù)先設(shè)定的多個變形點上的壓力值。當(dāng)包裝件變形達到預(yù)定值時，停止加壓；實驗機記錄此時載荷壓力值作為包裝件堆碼時載荷強度值。三、實驗要求安裝試件到實驗機夾頭上，