制樣方法對薄膜拉伸性能檢測結果的影響研究

黃 偉

（紅河州質量技術監督綜合檢測中心，云南 蒙自661100）

制樣方法對薄膜拉伸性能檢測結果的影響研究

黃 偉

（紅河州質量技術監督綜合檢測中心，云南 蒙自661100）

通過顯微鏡觀測、原理解析和實測比對，對薄膜拉伸試驗中常用的沖切和劃切（切割）制樣方法及其對檢測結果的影響進行了對比分析和驗證。結果表明，沖切制樣方法不適用于薄膜拉伸試驗。

塑料薄膜；拉伸試驗；制樣方法；沖切；劃切

0 前言

拉伸性能試驗是塑料薄膜質量檢測檢驗中不可或缺的重要項目指標，試樣的制備是否符合要求，對檢測結果的影響至關重要，尤其是對超薄的微膜產品而言。但在實際的檢測工作中，因制樣原因而導致檢測數據偏離和誤判的情況時有發生。

由于現行的國家標準GB/T 1040.3—2006《塑料拉伸性能的測定 第3部分：薄塑和薄片的試驗條件》［1］中允許采用切割（本文稱作劃切）或沖切方法制備試樣，一般的檢驗機構通常會從市場上直接采購由設備廠家按標準定型生產的沖切刀模，配合沖壓式制樣機使用，制取試樣也可謂方便。但隨之而來的問題是，由于標準僅規定試樣邊緣無缺口即可，因此許多檢驗人員便會首選、甚至只單一地使用現成的沖切刀模制取試樣。至于沖切制樣方法及所制得的試樣是否適用于拉伸試驗，則不會更多地去考究和驗證。

在一次實驗室間的比對檢測試驗中，檢測人員發現，雖然都是從同卷薄膜上截取的樣品，雙方得到的拉伸試驗數據卻有明顯差異。經排查，雙方的檢測設備性能完好，示值準確，人員操作也規范，所不同的只是制樣方法。即比對的一方用的是定型沖切刀模制樣，而另一方則是用鋒利的刀片劃切制樣。最終經驗證確認，導致雙方數據出現規律性差異的原因就在于制樣方法上的不同。

本文即從以下幾個方面對檢測實驗室在進行薄膜拉伸試驗時所常用的沖切和劃切（切割）制樣方法及其對檢測結果的影響進行對比和分析。

1 拉伸試樣的顯微鏡觀測比較

本文用沖切和劃切（切割）方法制取了若干條拉伸試樣，分別置于160倍數碼顯微鏡下觀測。從圖1中可見，定型刀模沖切試樣的邊緣呈明顯的毛疵或鋸齒狀，如圖1所示（為便于觀測，試樣作了涂黑處理），試樣的最大疵邊突出達0.15mm。

圖1 定型刀模沖切試樣的毛疵邊緣顯微鏡照片Fig.1 Edge micrograph of the mold cutting sample

即使是換用維護保養良好、刀刃看似完好的定型刀模沖切制取的試樣，其邊緣在顯微鏡下仍可見明顯的毛糙狀（如圖2所示）。

圖2 維護保養良好的定型刀模沖切試樣邊緣局部顯微鏡照片Fig.2 Edge micrograph of the well－maintained mold cutting sample

而采用鋒利刀片劃切制取的試樣情況則完全不同。在同樣倍數的顯微鏡下觀察，試樣的邊緣呈整齊平直的直線狀（圖3），完全符合標準規定的制樣要求。

圖3 劃切試樣整齊平直的邊緣局部顯微鏡照片Fig.3 Smooth edge micrograph of the slitting sample

通過以上的顯微鏡觀測比較可以確認，采用鋒利刀片劃切方法制取的試樣質量要明顯優于定型刀模沖切制取的試樣。

2 沖切和劃切制樣工作原理解析

本文對制樣工作原理進行了比較分析。所謂沖切制樣，即定型刀模在制樣機壓板的下壓作用下，刃口擠切薄膜使其斷開（圖4）。由于僅只有垂直方向的下壓動作，所制得的試樣均不可避免地會出現毛邊現象，只是程度可能因刀模而有所不同而已。

圖4 定型刀模沖切制樣示意圖Fig.4 Schematic diagram of mold cutting preparation method

在實際工作中，定型沖切刀模常因維護保養不良和使用不當等原因而發生銹蝕、鈍化、變形和缺損，使得沖切制取的試樣實際上很難滿足試驗要求，極有可能導致試驗數據偏離甚至誤判。尤其對較薄和顯脆性薄膜產品的影響更甚。

因此，相對于沖壓制樣而言，劃切法（圖5）顯然是既簡單易行且又符合標準要求的制樣方法。

圖5 刀片劃切制樣示意圖Fig.5 Schematic diagram of slitting preparation method

3 拉伸試驗實測數據比較分析

本文以聚乙烯（PE）薄膜作為試樣，通過拉伸試驗實測數據（表1）對沖切和劃切2種制樣方法進行更深入地分析比較。

表1 2種制樣方法的拉伸試驗數據NTab.1 Tensile test data of two kinds of sample preparation methods N

由表1可知，無論橫向還是縱向，沖切試樣的拉斷力（平均）值均小于劃切試樣的實測值。而從實測值的離散性折線圖（圖6）中也可以看出，沖切試樣實測值間的波動性和離散性均相對較大，均勻性較差。

圖6 拉伸試驗拉斷力實測值離散性折線圖Fig.6 Discreteness line－graph of the tensile test measured data

4 結論

（1）定型刀模沖切制樣并不適用于塑料薄膜的拉伸性能試驗，尤其是對于雙向拉伸聚丙烯等顯脆性的薄膜材料，即使是略微的毛邊，也可能對檢測結果產生影響而導致偏離和誤判；

（2）在使用刀片手工劃切制樣操作時，薄膜不能直接放置在剛性平面上，否則薄膜會因難以壓服而滑動移位；薄膜下方可墊放一疊平整的廢紙，上方則平鋪1～2張平整的薄紙，這樣可確保薄膜被完全壓平服貼；劃切時既要使刀片能完全穿透膜面，又要避免與臺面碰觸以免損傷刀刃；同時還應注意保持恰當的持刀角度，劃切動作必須平穩連貫一氣呵成，不可中途停頓，否則試樣易出現錯邊而報廢。

［1］ 國家合成樹脂質量監督檢驗中心.GB/T 1040.3—2006塑料 拉伸性能的測定 第3部分：薄塑和薄片的試驗條件［S］.北京：中國標準出版社，2007.

Influence of Sample Preparation Methods on Tensile Test Results of Plastic Film

HUANG Wei
（Comprehensive Testing Center of Honghe Quality and Technical Supervision，Mengzi 661100，China）

Through the microscopic observation，preparation principle analysis，and comparison between samples prepared by punching or cutting methods，it was concluded that the cutting methods was not suitable for tensile test of plastic film.

plastic film；tensile test；sample preparation method；punching；cutting

TQ320.72＋1

B

1001－9278（2011）08－0091－03

2011－04－14

聯系人，hw1590＠sina.com