卧式剥离推力拉力试验机是一种用于定量测定胶粘制品、塑料薄膜、复合膜材料、医用贴剂及软包装材料剥离强度、离型力、拉伸性能及形变等力学指标的精密检测设备。
卧式剥离推力拉力试验机是一种用于定量测定胶粘制品、塑料薄膜、复合膜材料、医用贴剂及软包装材料剥离强度、离型力、拉伸性能及形变等力学指标的精密检测设备。该设备采用水平卧式运动结构,通过电机驱动两夹头做相对运动,使试样产生180°剥离或拉伸形变,由高精度力值传感器实时采集力值数据,位移传感器同步记录位移变化,从而计算出材料的剥离强度与拉伸性能等相关指标。
与立式拉力机相比,卧式结构能有效降低夹具及传感器自重对力值测量的影响,特别适用于0–10N低力值范围的柔性材料高精度测试。该设备广泛应用于质检院所、食药检、海关、科研机构、大学院校等政府检测机构,以及胶粘带、胶黏剂、医用贴剂、塑料包装等行业,是材料研发、质量控制及物性试验的重要工具。
本试验机主要适用于以下领域的样品检测:
医用胶粘制品:适用于医用胶带、医用敷贴、创可贴、输液贴、经皮给药贴剂等产品的180°剥离强度测定。依据YY/T 0148-2006《医用胶带 通用要求》标准,粘贴胶带每1cm宽度所需的平均力应不小于1.0N。
医疗器械包装:适用于无菌医疗器械包装(如纸塑袋、特卫强盖材包装、组合袋包装、服药袋等)的密封强度测试,可测量软性材料与刚性材料间的密封分离力。依据YY/T 0681.2-2010标准,本试验可测量密封试样所需的分离力,还能识别试样破坏的类型。
药品包装材料:适用于药用铝塑复合膜、药用复合袋、药用PVC硬片、泡罩包装等药品包装材料的热封强度及层间剥离强度检测,符合YBB系列药包材标准要求。
胶粘带与离型材料:适用于各类压敏胶粘带(单面/双面)、不干胶标签、保护膜、离型纸、离型膜等产品的剥离强度及离型力测试。依据GB/T 2792-2014《胶粘带剥离强度的试验方法》,将规定宽度的试样在一定的速度下进行180°剥离,测定复合层与基材的平均剥离力。
软质复合塑料:适用于塑料复合在塑料或其他基材(如铝箔、纸、织物等)上的各种软质复合塑料材料剥离力的测定,依据GB 8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》,将规定宽度的试样在一定的速度下进行T型剥离,测定复合层与基材的平均剥离力。
扩展应用:可扩展应用于塑料薄膜拉伸强度、形变、医用缝合线抗拉性能、医用导管抗拉性能等力学性能检测项目。
该测试仪基于单轴拉伸测试原理进行设计。将试样装夹在仪器左右两个夹头之间(或上下夹具之间),电机驱动动夹头以设定的恒定速度做相对运动,对试样施加轴向拉伸力。通过位于动夹头上的高精度力值传感器和机器内置的位移传感器,采集试验过程中的力值变化和位移变化,从而计算出材料剥离强度与拉伸性能等相关指标。典型的测试模式包括:
180°剥离强度测试:将胶粘带或复合膜试样按规定宽度裁切后,粘贴于标准试验板(通常为不锈钢板)上,经标准压辊在规定速度下滚压后,将试样自由端向上折180°夹持于上夹具中,试验板固定于下夹具中,以设定速度向上拉伸,使试样与试验板分离。剥离强度以试样单位宽度所受的平均剥离力表示,单位为N/cm或N/25mm。
T型剥离测试:将规定宽度的试样在一定的速度下进行T型剥离,测定复合层与基材的平均剥离力。测试时,将试样剥开部分的两端分别夹在试验机上、下夹具上,使试样剥开部分的纵轴与上、下夹具中心连线重合,未剥开部分与拉伸方向呈T型,记录试样剥离过程中的力值曲线。
密封强度测试:对于软性屏障材料的密封强度测量,将热封后的试样两端分别夹持于上下夹具中,以设定速度进行剥离,测量密封区域分离所需的最大力值。本试验可以对软性材料与刚性材料间的密封进行试验,测量密封试样所需的分离力,还能识别试样破坏的类型。
拉伸性能测试:将标准哑铃型或条状试样夹持于上下夹具间,以设定速度拉伸直至试样断裂或达到预设形变,仪器自动记录断裂强力、断裂伸长率及拉伸模量等指标。
该测试仪的设计、制造和使用严格遵循以下国内外标准:
中国国家标准(GB)
GB 8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》 :规定了塑料复合在塑料或其他基材(如铝箔、纸、织物等)上的各种软质复合塑料材料剥离力的测定。将规定宽度的试样在一定的速度下进行T型剥离,测定复合层与基材的平均剥离力。
GB/T 2792-2014《胶粘带剥离强度的试验方法》 :适用于单、双面压敏胶粘带与不锈钢板180°剥离强度的测定,也适用于与其他材料如PVC、ABS、PE等。在制备试样前,先撕去外面的3~5层的胶粘带,把胶粘带与清洗后的试验板粘接,然后用压辊在自重下以约300mm/min的速度在试样上来回滚压三次。
GB/T 1040.1-2006《塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则》 :该系列标准适用于拉伸强度、拉伸模量等塑料拉伸性能的测定。
GB/T 17200-2008《橡胶塑料拉力、压力和弯曲试验机(恒速驱动)技术规范》 :规定了在恒定的驱动速度下工作的适用于橡胶、塑料和粘接材料试验用的拉伸试验系统的技术要求。仪器精度符合GB/T 17200规范。
GB/T 2791-1995《胶粘剂T剥离强度试验方法 挠性材料对挠性材料》 :适用于挠性材料与挠性材料粘接的T型剥离强度测定。
GB/T 2790-1995《胶粘剂180°剥离强度试验方法 挠性材料对刚性材料》 :适用于挠性材料与刚性材料粘接的180°剥离强度测定。
GB/T 4850-2002《压敏胶粘带低速解卷强度的测定》 :适用于压敏胶粘带低速解卷强度的测定。
QB/T 2358-1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》 :规定了塑料薄膜包装袋热合强度的测定方法。
QB/T 1130-1991《塑料直角撕裂性能试验方法》 :适用于塑料直角撕裂性能的测定。
GB/T 12914-2008《纸和纸板 抗张强度的测定》 :适用于纸张和纸板的抗张强度测定。
GB/T 16578.1-2008《塑料薄膜和薄片 耐撕裂性能的测定 第1部分:裤形撕裂法》 :适用于塑料薄膜的裤形撕裂性能测定。
GB/T 7122-1996《高强度胶粘剂剥离强度的测定 浮辊法》 :适用于高强度胶粘剂剥离强度的测定。
医药行业标准(YY/T)
YY/T 0148-2006《医用胶带 通用要求》 :规定了各类与体表或创面接触的医用胶带(包括粘贴敷料)的通用要求。标准第5.2.2条明确规定:粘贴胶带每1cm宽度所需的平均力应不小于1.0N。试验前应将粘贴胶带卷或粘贴胶带片进行状态调节24h,剥离速度为270~330mm/min。
YY/T 0681.2-2010《无菌医疗器械包装试验方法 第2部分:软性屏障材料的密封强度》 :本部分包括了软性屏障材料密封强度的测量。本试验可以对软性材料与刚性材料间的密封进行试验,可测量密封试样所需的分离力,还能识别试样破坏的类型。
国际标准
ASTM F88/F88M《柔性屏障材料密封强度的标准试验方法》 :本试验方法包括柔性屏障材料中密封强度的测量,可在柔性材料和另一种柔性材料、刚性材料或半刚性材料之间的密封件上进行,测量分离包含密封件的材料试条所需的力。
ASTM D3330《压敏胶带剥离附着力标准试验方法》 :规定了压敏胶带剥离附着力的测定方法。
ASTM D882《塑料薄板抗拉特性的标准试验方法》 :规定了塑料薄板拉伸性能的测定方法。
ASTM E4《试验机力值校准的标准规程》 :规定了试验机力值校准的通用方法。
ASTM D1938《塑料薄膜和薄板的耐撕裂性(单撕裂法)的标准试验方法》 :适用于塑料薄膜单撕裂性能的测定。
ASTM F904《挠性包装材料密封强度比较试验方法》 :适用于挠性包装材料密封强度的对比试验。
ISO 37《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》 :规定了橡胶拉伸性能的测定方法。
JIS P8113《纸和纸板——抗张强度试验方法》 :规定了纸张和纸板抗张强度的测定方法。
GB/T 17590《铝箔》 :适用于铝箔产品的相关检测。
现代卧式剥离推力拉力试验机普遍具备以下技术特征:
高精度测控系统:采用PLC控制系统,确保测试的稳定性和高精度。试验速度可以在1~500mm/min范围内任意设定,无极调速,位移控制准确。力值测试范围0~10N(其他量程可选),精度达0.5% F.S.,位移精度达0.001mm,行程300mm。
智能化操作平台:配备7英寸HMI人机界面触摸屏,操作直观、简便。多个试验项目集成于一体,可完成剥离、离型力、拉伸强度、形变等多种力学性能测试。实时显示试验过程中的测试数据、测试结果以及力-位移曲线。
精密传动机构:采用精密滚珠丝杠传动系统,有效提高了位移精度。整机由拖动电机、主机壳、微电脑控制器、微型打印机等组成。可同时具备最大值、平均值、实时值三大数据测试功能,试验结果可进行成组统计分析输出。
安全保护机制:配置限位保护及自动保护功能,系统自带过载保护、紧急断电保护,保证了操作及运行安全。支持其他个性化测试定制,满足客户特殊测试需求。
数据输出功能:配备微型静音打印机,方便打印测试数据。设有标准USB接口,方便连接电脑,可配合专业软件实现试验曲线实时显示与数据深度分析,支持成组统计分析、曲线叠加对比等高级功能。
| 项目 | 技术参数 |
|---|---|
| 测试范围 | 0~10 N(其他量程可选) |
| 精度 | 0.5% F.S. |
| 力值分辨率 | 0.01 N |
| 测试速度 | 1~500 mm/min(无级调速) |
| 位移精度 | 0.001 mm |
| 行程 | 300 mm |
| 控制系统 | PLC控制系统 |
| 显示系统 | 7英寸HMI人机界面触摸屏 |
| 数据输出 | 微型静音打印机、USB接口 |
| 电源 | AC 220V 50Hz |
该试验机的使用应遵循标准化操作流程:
1. 试样制备
按相应标准规定裁切试样。以医用胶带180°剥离测试为例:试验前将粘贴胶带卷或粘贴胶带片进行状态调节24h。对于条状试样,试验前将胶带卷以约30cm/s的速度展开,裁取约400mm长的试片后立即试验。将试样贴于不锈钢板的清洁表面的中央,使试样的两边平行于钢板的两个长边。
在制备试样前,先撕去外面3~5层的胶粘带,再取200mm以上的胶粘带(胶粘带粘合面不能接触手或其他物质),并把胶粘带与清洗后的试验板粘接。在试验板的另一端下面放置一条长约200mm、宽40mm的涤纶膜或其他材料,然后用压辊在自重下以约300mm/min的速度在试样上来回滚压三次(试样与试验板粘合处不允许有气泡存在)。
2. 测试前准备
检查仪器水平,确认夹具清洁无损伤。开启电源预热,仪器自检。在触摸屏上选择对应的测试项目(如剥离强度测试),设置测试速度(医用胶带剥离速度为270~330mm/min),输入样品信息等参数。
3. 仪器校准
使用经计量溯源的标准砝码对力值传感器进行校准,确保力值测量精度。用力值读数范围在满量程的15%至85%之间的适宜的测力仪器进行测试,使用标准量块对位移测量系统进行校准。依据JJG 139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》进行定期校准,确保力值误差在允许范围内。
4. 试样安装
将试样自由端向上折180°夹持于上夹具中,试验板固定于下夹具中。确保试样与拉伸方向垂直,夹持居中,避免偏斜。
5. 执行测试
启动测试程序,上夹具以设定速度向上运动,使试样与试验板分离。仪器实时记录力-位移曲线,观测第一个25mm长度处施加的作用力,然后每30mm观测一次作用力,取六次读数的平均值。对另外4个试样重复进行试验,计算5个试样的平均值。系统自动计算峰值力值及平均剥离力值。
6. 结果判定
依据YY/T 0148-2006标准,粘贴胶带每1cm宽度所需的平均力应不小于1.0N。对于医疗器械包装密封强度,依据YY/T 0681.2-2010或ASTM F88标准进行判定。
7. 测试结束
夹具自动回位,取下样品,清理测试区域,打印或保存测试结果。
日常清洁:每次测试后,用软布清洁夹具、传感器及测试台面,去除可能残留的胶粘剂或碎屑。用化学试剂对标准试验板进行清洗等处理时,必须远离设备,单独进行该项作业,避免化学试剂损坏设备。避免使用腐蚀性清洁剂。
夹具检查:定期检查夹具夹持面有无磨损、变形,确保夹持牢固。清理夹具表面残留的胶粘剂。每次使用前和使用结束之后,请务必对设备进行清洁。
运动部件保养:定期检查丝杆、导轨等运动部件,保持清洁并按需添加专用润滑脂。定期对运动部件(如滚珠丝杠、导柱)加注少量专用润滑脂,避免过量吸附灰尘。定期检查传动系统的紧固情况,防止部件松动影响测试精度。
传感器保护:避免超量程使用,严禁对力值传感器施加冲击载荷,防止传感器过载损坏。设备应正确接地之后才能使用。
环境管理:仪器应置于清洁、干燥、无振动的环境中,避免阳光直射和温度剧烈波动。建议环境温度控制在10~30℃,相对湿度≤80%。确保机器放置于稳定、水平且远离震动源的位置。
定期校准:建议每年进行一次全面校准,由具备资质的计量机构执行。使用中如对测量结果产生疑问,应及时进行校准验证。日常操作无需频繁校准,一般每月1次即可。
1. 校准方法
力值校准:使用经计量溯源的标准砝码,对力值传感器进行多点校准(通常覆盖测量范围0~10N)。将砝码悬挂于传感器上,通过仪器校准程序调整显示值,使其与标准砝码的质量值一致。示值误差应在±0.5% F.S.以内,仪器符合GB/T 17200的技术规范要求。依据JJG 139-2014《拉力、压力和万能试验机检定规程》进行定期校准,确保力值误差在允许范围内。若长期未使用或更换传感器,需按设备说明书进行零点校准(空载状态下点击“校准”按钮,系统自动归零)。
速度校准:使用秒表和位移测量工具,测量夹具在一定时间内的实际移动距离,计算实际速度,确保其与设定值误差在允许范围内。
位移精度校准:使用标准量块对位移测量系统进行校准。
2. 校准周期
建议周期为12个月,由具备资质的计量机构执行全面校准。试验机在正常使用条件下其示值误差校验一次的有效期为一年。
期间核查:可每月使用标准砝码进行力值快速核查,确保仪器持续处于正常工作状态。
特殊情形:仪器经过维修、更换传感器或夹具、搬运或对测试结果产生疑问时,应及时进行校准。
故障一:测试结果重复性差。
排除:检查试样制备是否标准化(粘贴方式、压辊滚压次数、停放时间等);确认试样安装是否每次一致;检查夹具是否清洁、有无磨损;检查仪器是否在校准有效期内;确保测试环境条件一致。
故障二:力值显示异常或为零。
排除:检查力值传感器连接线是否松动;确认测试前是否执行了清零操作;检查零点漂移(空载归零是否稳定);检查是否超量程使用导致传感器损坏。
故障三:夹具运动卡顿或异响。
排除:立即停止使用。检查传动皮带或丝杠是否有异响、卡滞;检查丝杆和导轨是否有异物或缺乏润滑,进行清洁和润滑。如问题依旧,可能涉及机械部件磨损,需联系专业维修。
故障四:剥离过程中试样打滑。
排除:清洁夹具夹持面,去除残留胶粘剂;检查夹具弹簧是否松动,适当调整夹紧力;确保试样与夹具接触面积足够。
故障五:剥离曲线异常波动。
排除:检查试样是否粘贴均匀,有无气泡或褶皱;检查压辊滚压次数是否符合标准;检查试验速度是否稳定。
故障六:仪器无法启动或触摸屏无响应。
排除:检查电源连接;检查电源线接触是否良好;尝试重启仪器。若触摸屏失灵,可能是内部连接问题或屏幕故障,需联系厂家技术支持。
故障七:微型打印机不工作。
排除:检查打印机连接线;检查打印纸是否用尽或卡纸;重启仪器和打印机。
重要提示:以上内容基于通用技术规范和行业标准。在实际应用中,应严格遵守YY/T 0148-2006《医用胶带 通用要求》、YY/T 0681.2-2010《无菌医疗器械包装试验方法 第2部分:软性屏障材料的密封强度》、ASTM F88、GB 8808-1988、GB/T 2792、GB/T 1040等相关标准的版本规定,并建立相应的标准操作规程。剥离试验的试样制备、粘贴方式、压辊滚压次数及停放时间是影响测试结果的关键因素,应严格按照标准要求执行。用力值读数范围在满量程的15%至85%之间的适宜的测力仪器进行测试,可确保测量精度。所有测试仪器需处于有效的校准状态,并由经过培训的人员操作。测试结果的判定需严格依据产品对应的质量标准或企业内部标准。
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