油墨对复合膜层间复合牢度的影响及检测验证
摘要：复合牢度是复合膜材料的重要性能指标，该指标值的优劣直接影响材料的质量。在复合膜的实际使用过程中，薄膜表面不同部位的复合牢度可能会存在一定的差异，尤其是印刷部位与非印刷部位。本文利用Labthink兰光XLW(M)智能电子拉力试验机分别测试了复合膜样品的印刷部位、非印刷部位的剥离强度，并对试验的过程、试验设备及测试原理等内容进行介绍，从而为企业验证油墨对复合膜的复合牢度是否存在影响提供一种可参考的方法。
关键词：复合牢度、剥离强度、印刷、油墨、胶黏剂、智能电子拉力试验机、干式复合膜
1、意义
对于干式复合膜来说，组成复合膜的各单层膜间的复合牢度主要取决于胶黏剂在薄膜表面的润湿状态、涂布量以及胶黏剂的交联程度等因素，因此任何影响上述因素的环节都可能会对复合膜的复合牢度产生不利影响。为了标识商品、提高包装的美观性，包装用复合膜中一般都不会缺少色彩斑斓的印刷图案这一元素，而印刷所用油墨与胶黏剂的相容性如何，则会对薄膜的复合牢度产生很大影响。如油墨与胶黏剂的相互渗透性较差，胶黏剂很难渗透到基材表面，在复合膜发生剥离破坏时，油墨层被胶黏剂拉下，导致印刷处复合膜的剥离强度降低，复合牢度较差；另外若油墨中的添加剂含量较高，则会对周围的胶黏剂产生干扰，引起印刷部位周围的复合牢度降低。不同颜色的油墨对复合膜复合牢度产生的影响不尽相同，这也是某些复合膜材料不同颜色的印刷区域剥离强度存在差异的主要原因之一。复合膜材料出现的这种复合牢度不均匀的问题，在其用于产品包装后，受外力揉搓或揉曲作用时，容易于复合牢度较差的部位发生分层，既影响了产品的外观，降低产品的档次，同时易引起包装材料的阻隔性与抗穿刺、抗冲击等物理机械性能恶化，进而导致产品易出现氧化变质、潮解、破袋等一系列的问题。因此，加强针对油墨对复合膜复合牢度影响程度的检测显得尤为重要。
2、检测样品
本文以部分印刷、采用干式复合生产的塑料复合膜为检测样品。
3、检测依据
复合膜的复合牢度通过剥离强度试验进行验证，本次检测过程依据的方法标准为GB 8808-1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》，该方法是复合膜剥离强度检测的主要依据标准。
4、检测设备
本次试验采用的试验设备为济南兰光机电技术有限公司自主研发的XLW(M)智能电子拉力试验机。
图2 XLW(M)智能电子拉力试验机
4.1 试验原理
剥离强度测试的是将一定宽度的复合膜试样的各单层膜分离所需的力值。在正常剥离的情况下，复合膜的剥离强度越大，说明其复合牢度较高，因此通过对比待测试样品印刷部位与非印刷部位剥离强度的高低，即可得到样品不同部位复合牢度的强弱。
本设备包含上、下两个夹头，上夹头为动夹头，可根据设定的速度上下移动，下夹头静止不动。在测试样品的剥离强度时，将预先手动剥离的样品的剥开部分的两端分别装夹在上、下夹具中，上夹具中配置了力值传感器，能够实时记录试样在随上夹具向上运动而发生剥离过程中的力值，从而得到试样的剥离强度。另外，本设备中还配置有位移传感器，可实时记录试样在剥离过程中的位移变化。
4.2 设备参数
- 100 N、200 N、500 N三种量程可供选择，测试精度为1级。
- 50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七种试验速度可供选择，满足用户的不同测试需求。
- 试样气动夹持方式，保证夹持部分受力均匀，确保测试数据的准确性。
- 设备的行程为600 mm。
- 支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告。
4.3 适用范围
- 薄膜类：抗拉强度与变形率、拉断力、热封强度、剥离强度、穿刺力、剪切性能等薄膜类包装性能的测试。
- 容器类：输液袋盖的穿刺力、拉拔力，软橡胶瓶塞的穿刺/拉拔力，组合盖的开启力，口服液盖的撕开力、穿刺/拉拔力，软管盖剥开力，酸奶杯、果冻杯盖膜的开启力等容器类包装性能的测试。
- 其他：牙刷刷毛的拉拔力、隐形眼镜的拉断力、胶带90°剥离力、胶带解卷力等产品性能的测试。
- 适用标准：除上述医药包装标准外，该设备可满足GB 8808、ISO 137、GB/T 1040.1-2006 ~ GB/T 1040.4-2006、GB/T 1040.5-2008、GB/T 4850-2002、GB/T 12914-2008、QB/T 2358、ASTM E4、ASTM D882、ASTM D1938等20余项国内外标准。
5、试验过程
(1) 将样品放置在23±2 ℃、45 ~ 55%RH的实验室环境中状态调节5h。
(2) 分别在样品的印刷部分、非印刷部分沿纵向裁取宽15.0 mm、长度为200 mm的试样各5条。
(3) 沿每条试样的长度方向将试样手动剥开长约50 mm。
(4) 在智能电子拉力试验机的控制软件上设置试验速度、试样宽度、厚度、数量等试验参数。
(5) 将试样剥开部分的两端分别装夹在设备的上、下夹具中，使试样剥开部分的纵轴与上、下夹具的中心线重合。
(6) 点击试验选项，试验开始，设备自动实时记录并显示试样剥离过程中的力值曲线，报告最终剥离强度的试验结果。
(7) 重复(5)、(6)操作，直至10条试样均测试完毕。
6、试验结果
本次测试的塑料复合膜样品的5条印刷部分试样剥离强度的平均值为0.951 N/15mm，非印刷部分5条试样剥离强度的平均值为2.133 N/15mm。故印刷部分的剥离强度明显低于非印刷部位，油墨对该塑料复合膜的复合牢度产生了较严重的影响。
7、结论
在薄膜的复合过程中，影响复合膜复合牢度的因素很多，油墨就是其中之一。本文以某种干式复合的塑料复合膜样品为例，利用了XLW(M)智能电子拉力试验机分别对其印刷部位与非印刷部位的复合牢度进行了检测，以验证印刷所用的油墨是否对该样品的复合牢度产生影响。试验的操作简单，设备的自动化程度高，检测结果的精度高、准确性好，可真实的反映出所检测样品的复合牢度。XLW(M)智能电子拉力试验机是一款性价比极高的包装性能检测设备，除了本文中涉及的复合膜的剥离强度外，还可用于薄膜的拉伸性能、穿刺性能、热封强度、开启性能、撕裂性能等多种性能指标的检测，满足客户多方面的测试需求。Labthink兰光，致力于通过包装检测技术提升和实验室检测仪器研发帮助客户应对包装难题，助力包装相关产业的品质安全。了解关于更多相关信息，您可以登陆济南兰光机电技术有限公司网站查看具体信息或致电咨询。Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。
