摘要：包裝卷膜的摩擦系數是一項重要的性能，對包裝的放卷、開口、切袋等過程均會產生較大的影響。本文以年糕包裝卷膜為例，利用濟南蘭光機電技術有限公司自主研發的MXD-02摩擦系數儀驗證其摩擦系數，并介紹了設備的測試原理、設備的參數、設備的適用范圍及簡要的測試過程，為企業檢測包裝卷膜的摩擦系數提供一種有效的測試方法。
關鍵詞：摩擦系數、動摩擦系數、靜摩擦系數、爽滑性、軟塑包裝、年糕、糕點、打滑、開口性差
1、意義
摩擦系數是表征包裝材料爽滑性的物理量，分為動摩擦系數、靜摩擦系數兩類，是包裝材料一項重要的檢測指標。摩擦系數的大小直接關系到包裝過程能否順利進行。若包裝的摩擦系數過小或不均勻，容易導致包裝卷膜在抽卷制袋時發生打滑、跑偏，或者疊料不穩，產生錯邊；若摩擦系數過大，則容易導致包裝卷膜抽卷不暢，或者灌裝內容物時，包裝袋開口性差等問題。故合適的摩擦系數對生產效率的提高具有重要意義。
年糕是東南亞的傳統食物，主要是用黏性大米或米粉、黃米蒸成，是農歷年的應時食品，有白、黃兩種顏色，象征金銀，又與“年高"諧音，寓意著人們的生活越來越好。本文通過模擬卷膜抽卷時包裝材料自身發生的摩擦過程，檢測年糕包裝卷膜內表面對外表面的摩擦系數。
圖1 年糕成品包裝
2、現狀
年糕大多采用塑料復合膜包裝。目前，國內有關軟塑包裝摩擦系數的測試方法主要參考GB 10006-1988《塑料薄膜和薄片摩擦系數測定方法》。
3、試樣
某品牌年糕包裝用塑料復合膜卷膜。
4、檢測設備
本文采用Labthink蘭光MXD-02摩擦系數儀測試年糕包裝卷膜樣品的摩擦系數。
圖2 MXD-02摩擦系數儀
4.1測試原理
摩擦系數是指兩個相互接觸的表面間的摩擦力與作用于其中一表面的垂直壓力之比，本設備就是根據這一原理設計而來。設備通過已知質量的滑塊向兩薄膜施加垂直壓力，并測試兩薄膜從相對靜止到相對滑動過程中的摩擦力值，從而得到兩接觸面間的靜摩擦系數、動摩擦系數。
4.2適用范圍
(1) 本設備專業用于測量塑料薄膜和薄片、鋁箔、鋁塑復合膜、通信電纜光纜用金屬材料復合帶、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和動摩擦系數，還可以用于化妝品、滴眼液等日化用品的爽滑性測試。
(2) 本設備滿足多項國家和標準，如ISO 8295、GB 10006、ASTM D1894、TAPPI T816等。
4.3設備參數
- 設備負荷范圍為0 ~ 5 N，測試精度為0.5級。
- 設備的行程分為70 mm、150 mm兩種可供選擇。
- 設備標準滑塊的質量為200 g，并可根據用戶或相關標準的需要定制其他質量的滑塊。
- 設備的試驗速度為100 mm/min或150 mm/min，其他試驗速度可根據需要進行調整。
- 一次試驗便可同時測定試樣的動、靜摩擦系數。
- 設備的試驗臺面和測試滑塊均經過消磁處理和剩磁檢測，有效地降低了系統的測試誤差。
- 專業軟件可以自動進行單件、成組試驗的結果統計分析和原始數據的再分析、成組曲線疊加比較，多種報告模式直觀快速地將測試結果展示給客戶。
- 支持LystemTM實驗室數據共享系統，統一管理試驗報告和試驗結果。
5、試驗過程
(1) 從試樣卷膜表面裁取8 cm × 20 cm、63 mm × 100 mm的試樣片各3片，形成3組測試試樣。
(2) 取其中一片8 cm × 20 cm試樣，熱封面朝上，粘貼或固定在水平試驗臺上。
圖3 水平試驗臺上試樣固定
(3) 取其中一片63 mm × 100 mm的試樣片，固定在滑塊上，非熱封面朝外，即熱封面與滑塊直接接觸。
圖4 滑塊上試樣的固定
(4) 將固定有試樣的滑塊無沖擊的放在被粘貼于水平試驗臺上的試樣表面，放置時應保證測試系統不受力，且試樣的牽引方向與滑動方向平行。在整個裁樣、裝樣的過程中不能用手碰觸兩試樣的試驗表面，保證試樣的試驗表面無指紋、灰塵等。
圖5 兩試樣的組合放置
(5) 設置試驗速度、試驗行程等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。
(6) 兩試樣靜止15 s后，開始相對運動。設備自動記錄試驗過程中的力值變化，從而計算出試樣的靜摩擦系數、動摩擦系數。
(7) 重復步驟(2) ~ (6)，直至3組試樣測試完成。
6、試驗結果
3組試樣的測試結果如表1所示。
表1 試驗結果數據表
結果值 | 試樣1 | 試樣2 | 試樣3 | 平均值 |
靜摩擦系數 | 0.204 | 0.198 | 0.201 | 0.201 |
動摩擦系數 | 0.167 | 0.161 | 0.165 | 0.164 |
7、結論
摩擦系數是軟塑包裝一項重要的性能指標，本文利用MXD-02摩擦系數儀測試了年糕包裝卷膜的摩擦系數，測試結果穩定，數據可靠，可真實的反映包裝材料的爽滑性。除了年糕包裝卷膜外，MXD-02摩擦系數儀可用于片材、紙張、印刷品等多種包裝與產品的摩擦系數測試，是一款應用范圍極廣的檢測設備。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業的檢測服務與設備，專注于為客戶解決包裝方面的疑難雜癥，了解更多Labthink蘭光的檢測設備與服務，您可登陸濟南蘭光公司查看設備具體信息或直接致電咨詢。濟南蘭光機電技術有限公司愿借此與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。
