概述

多層共擠重載膜沖擊試驗(yàn)儀是一種依據(jù)BB/T 0058-2011《包裝用多層共擠重載膜、袋》和GB/T 9639.1-2008《塑料薄膜和薄片 抗沖擊性能試驗(yàn)方法 自由落鏢法 第1部分：梯級法》設(shè)計(jì)的專用檢測設(shè)備，采用自由落鏢法（梯級法）精準(zhǔn)測定多層共擠重載膜（包括FFS膜）的抗沖擊性能，以沖擊破損質(zhì)量（單位：克，g）量化表征材料在動態(tài)沖擊載荷下的抗破損能力。

多層共擠重載膜是指使用多臺擠出機(jī)，分別將聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂（可加入添加劑）擠出，通過一個(gè)共用模頭吹塑而獲得的具有高強(qiáng)度的多層復(fù)合薄膜。FFS即Form（截底成型）、Fill（自動灌裝）、Seal（袋口封合）的縮寫，其顯著特點(diǎn)在于滿足高速包裝生產(chǎn)線對包裝材料的嚴(yán)苛要求，同時(shí)具備良好的密封防潮性和印刷性能，可有效保護(hù)包裝物料免受外界環(huán)境影響，延長保質(zhì)期，提高運(yùn)輸效率。

FFS重載膜多采用多層共擠吹塑工藝生產(chǎn)，通過將聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂經(jīng)多臺擠出機(jī)共擠吹塑成型，獲得具有高強(qiáng)度、高抗沖擊性的多層結(jié)構(gòu)薄膜。在重載包裝的運(yùn)輸和搬運(yùn)過程中，包裝袋承受著持續(xù)的沖擊載荷，抗沖擊性能不足將直接導(dǎo)致破包泄漏。因此，抗沖擊性能（沖擊破損質(zhì)量）成為評價(jià)FFS重載膜質(zhì)量的核心指標(biāo)之一。

適用樣品

多層共擠重載膜沖擊試驗(yàn)儀主要適用于以下類型包裝材料的抗沖擊性能檢測：

多層共擠重載膜：適用于以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂為主要原料，通過多層共擠吹塑工藝生產(chǎn)的具有高強(qiáng)度的多層共擠吹塑重載膜（包括FFS膜）、袋的抗沖擊性能測定。

塑料薄膜與薄片：適用于厚度小于1mm的塑料薄膜、薄片、復(fù)合膜的抗沖擊性能測試，如PE保鮮膜、纏繞膜、PET片材、各種結(jié)構(gòu)的食品包裝袋、重包裝袋等。

鋁箔與鋁塑復(fù)合膜：適用于鋁箔、鋁塑復(fù)合膜的抗沖擊性能測試。

醫(yī)藥包裝材料：適用于醫(yī)藥包裝用多層共擠重載膜、袋的沖擊破損質(zhì)量檢測，是評價(jià)藥品包裝材料在運(yùn)輸及使用過程中抗外界沖擊能力的重要指標(biāo)。

擴(kuò)展應(yīng)用：適用于片材及容器的抗落球沖擊性能測試，將試樣裝夾在落球沖擊試驗(yàn)夾具上，選用一定質(zhì)量的落球，從一定高度對試樣進(jìn)行沖擊，檢查試樣破損情況，判斷試樣的抗沖擊性能。

測試原理

多層共擠重載膜沖擊試驗(yàn)儀基于自由落體沖擊法與梯級（升降）法統(tǒng)計(jì)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。核心原理為：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(dá)50%時(shí)的能量，以沖擊破損質(zhì)量表示。這一方法模擬包裝材料在運(yùn)輸搬運(yùn)過程中受到的突發(fā)沖擊載荷，適用于厚度小于1mm的各類塑料薄膜和薄片。

測試時(shí)，將經(jīng)過環(huán)境調(diào)節(jié)的試樣平整夾持于環(huán)形夾具中，通過電磁吸盤吸掛配重落鏢，實(shí)現(xiàn)零干擾自由落體沖擊。根據(jù)材料的沖擊破損質(zhì)量范圍，標(biāo)準(zhǔn)提供A法和B法兩種試驗(yàn)方法：

A法（低能量法） ：鏢頭直徑為38±1mm，鏢頭材料為光滑拋光的鋁、酚醛塑料或其他硬度相似的輕質(zhì)材料，下落高度為0.66±0.01m。該方法適用于沖擊破損質(zhì)量為50g～2000g的材料，常用于薄型薄膜及中低抗沖擊強(qiáng)度試樣。測試精度為0.1g（0.1J），質(zhì)量增量為5g。

B法（高能量法） ：鏢頭直徑為50±1mm，鏢頭材料為光滑拋光的不銹鋼或其他硬度相似的高密度材料，下落高度為1.50±0.01m。該方法適用于沖擊破損質(zhì)量為300g～2000g的材料，通過增加鏢頭直徑和下落高度顯著提高沖擊能量，適用于較厚的重載膜及高抗沖擊強(qiáng)度材料。

梯級法（升降法）統(tǒng)計(jì)原理：試驗(yàn)開始時(shí)，首先選擇試驗(yàn)方法，估計(jì)一個(gè)初始質(zhì)量（初始值應(yīng)接近試樣的破損質(zhì)量，確保第一次試驗(yàn)結(jié)果為破損）和Δm值（質(zhì)量增量，標(biāo)準(zhǔn)增量為5g）。如果第一個(gè)試樣破損，用砝碼Δm減少落體質(zhì)量；如果第一個(gè)試樣不破，須用砝碼Δm增加落體質(zhì)量依次進(jìn)行試驗(yàn)。利用砝碼減少或增加落體質(zhì)量，取決于前一個(gè)試樣是否破損。累計(jì)測試20個(gè)試樣后，由系統(tǒng)自動統(tǒng)計(jì)破損總數(shù)，計(jì)算50%破損概率下的臨界落鏢質(zhì)量。

測試標(biāo)準(zhǔn)

多層共擠重載膜沖擊試驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)、制造和使用嚴(yán)格遵循以下國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)體系：

BB/T 0058-2011《包裝用多層共擠重載膜、袋》 ：中華人民共和國包裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由工業(yè)和信息化部于2011年6月15日批準(zhǔn)發(fā)布，2011年10月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了包裝用多層共擠重載膜、袋的術(shù)語和定義、分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存，適用于以聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等樹脂為主要原料，通過多層共擠吹塑工藝生產(chǎn)的具有高強(qiáng)度的多層共擠吹塑重載膜（包括FFS膜）、袋。在該標(biāo)準(zhǔn)體系中，抗沖擊性能通過沖擊破損質(zhì)量來量化表征，BB/T 0058-2011第6.4.3條款明確規(guī)定：沖擊破損質(zhì)量按GB/T 9639.1-2008進(jìn)行測試。

GB/T 9639.1-2008《塑料薄膜和薄片 抗沖擊性能試驗(yàn)方法 自由落鏢法 第1部分：梯級法》 ：中國國家標(biāo)準(zhǔn)，2008年8月19日發(fā)布，2009年5月1日正式實(shí)施，由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會提出，全國塑料制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)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(dá)50%時(shí)的能量，以沖擊破損質(zhì)量表示。標(biāo)準(zhǔn)適用于塑料薄膜和厚度小于1mm的薄片，提供了A法和B法兩種試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑cISO 7765-1:1988協(xié)調(diào)一致。

ISO 7765-1:1988《塑料薄膜和片材 通過自由落鏢法測定抗沖擊性 第1部分：梯級法》 ：國際標(biāo)準(zhǔn)，通過階梯法測定使50%試樣破損的鏢頭質(zhì)量，GB/T 9639.1-2008等同采用該標(biāo)準(zhǔn)。

ASTM D1709《塑料薄膜抗沖擊性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（自由落鏢法）》 ：美國材料與試驗(yàn)協(xié)會制定的國際通用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了塑料薄膜在自由落鏢沖擊條件下發(fā)生破損所需能量的測定方法，技術(shù)內(nèi)容與GB/T 9639.1和ISO 7765-1協(xié)調(diào)一致。

JIS K7124-1:1999《塑料薄膜及片材 用自由落鏢法測定沖擊阻力 第1部分：梯級法》 ：日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)內(nèi)容與ISO 7765-1及GB/T 9639.1協(xié)調(diào)一致。

GB/T 8809-2015《塑料薄膜抗擺錘沖擊試驗(yàn)方法》 ：國家標(biāo)準(zhǔn)，可作為補(bǔ)充測試方法。

儀器特征

多層共擠重載膜沖擊試驗(yàn)儀普遍具備以下技術(shù)特征：

智能化測控系統(tǒng)：采用PLC工業(yè)控制系統(tǒng)，配合高精度傳感器與精密機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，確保測試的穩(wěn)定性和高精度。支持A法、B法兩種試驗(yàn)方法一鍵切換，測試精度達(dá)0.1g（0.1J）。測試結(jié)果支持g、J等多種單位顯示。

自動化沖擊系統(tǒng)：采用電磁吸掛原理，落鏢可自動釋放，有效避免了人為因素造成的系統(tǒng)誤差。鏢頭通過電磁鐵吸附于指定高度后自動釋放，確保每次沖擊的初始高度一致。

氣動夾持系統(tǒng)：試樣采用氣動夾持方式，確保樣品在沖擊過程中保持平整、受力均勻，夾持力可調(diào)。氣源壓力為0.6MPa（氣源用戶自備），氣源接口為Φ6mm聚氨酯管。提供手動啟動和腳踏開關(guān)雙重試驗(yàn)操作模式。

智能人機(jī)交互：配備7英寸高亮度HMI觸摸屏，菜單化操作界面，支持中英文雙語顯示，參數(shù)設(shè)置直觀、簡便。內(nèi)置觀察燈，方便用戶快速準(zhǔn)確進(jìn)行試驗(yàn)操作和試樣狀態(tài)判斷。

數(shù)據(jù)輸出功能：配置微型靜音打印機(jī)，測試結(jié)果可即時(shí)打印輸出。自動統(tǒng)計(jì)并直接給出測試結(jié)果，智能化操作，減少人為因素干擾。配備標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可選配專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程圖形顯示、數(shù)據(jù)深度分析及報(bào)告生成功能。

安全保護(hù)機(jī)制：配置限位保護(hù)及自動保護(hù)功能，系統(tǒng)具備過載保護(hù)及緊急斷電保護(hù)功能，確保操作及運(yùn)行安全。

擴(kuò)展能力：儀器可擴(kuò)展應(yīng)用于片材及容器的抗落球沖擊性能測試，將試樣裝夾在落球沖擊試驗(yàn)夾具上，選用一定質(zhì)量的落球，從一定高度對試樣進(jìn)行沖擊，檢查試樣破損情況，判斷試樣的抗沖擊性能。

技術(shù)規(guī)格

使用方法

多層共擠重載膜沖擊試驗(yàn)儀的使用應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，以GB/T 9639.1梯級法為例：

1. 試樣制備與狀態(tài)調(diào)節(jié)

從待測材料上裁取規(guī)定尺寸的試樣，試樣直徑應(yīng)大于鏢頭直徑及環(huán)形夾具的夾持面尺寸，通常要求≥150mm×150mm。確保試樣表面無明顯缺陷、褶皺、污染。試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（溫度23±2℃、相對濕度50±5%）中狀態(tài)調(diào)節(jié)至少4小時(shí)。

2. 測試前準(zhǔn)備

檢查儀器水平，確認(rèn)鏢頭及環(huán)形夾持面清潔無損傷。開啟電源預(yù)熱，儀器自檢。在觸摸屏上選擇對應(yīng)的試驗(yàn)方法（A法或B法），根據(jù)材料預(yù)估沖擊破損質(zhì)量范圍估算初始落鏢質(zhì)量，設(shè)定質(zhì)量增量（標(biāo)準(zhǔn)增量5g）。根據(jù)所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置沖擊高度（A法0.66m、B法1.50m）。檢查氣源壓力是否達(dá)到0.6MPa。

3. 試樣安裝

開啟氣動夾持系統(tǒng)，將試樣平展地放置在環(huán)形夾具上，確保試樣表面平整無褶皺，夾緊牢固但不過度拉伸，以免改變材料本身的力學(xué)響應(yīng)。

4. 梯級法試驗(yàn)

將落鏢通過電磁吸掛系統(tǒng)提升至設(shè)定高度（沖擊高度為零點(diǎn)至鏢頭頂部間的距離）。啟動測試程序，釋放落鏢，使其垂直自由落體沖擊試樣中心。根據(jù)第一次沖擊后試樣的破損狀態(tài)，決定第二次試驗(yàn)的落鏢質(zhì)量：若試樣破損，則將落鏢質(zhì)量減少一個(gè)增量（例如減少5g）進(jìn)行下次試驗(yàn)；若試樣完好（未破損），則將落鏢質(zhì)量增加一個(gè)增量進(jìn)行下次試驗(yàn)。重復(fù)沖擊試驗(yàn)，累計(jì)有效測試次數(shù)，通常測試20個(gè)試樣。系統(tǒng)自動記錄每次試驗(yàn)的鏢重和結(jié)果（破損記為“×”，完好記為“○”）。

5. 結(jié)果計(jì)算

系統(tǒng)根據(jù)梯級法統(tǒng)計(jì)公式對有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，自動得出50%破損沖擊質(zhì)量。最終以沖擊破損質(zhì)量（g）表示，亦可根據(jù)能量守恒公式E=mgh換算為沖擊能量（J）。

6. 結(jié)果判定

將實(shí)測結(jié)果與BB/T 0058-2011標(biāo)準(zhǔn)中的質(zhì)量分級要求進(jìn)行比較，判定重載膜抗沖擊性能是否合格。標(biāo)準(zhǔn)中按產(chǎn)品類型劃分為A型、B型、C型，對表面沖擊破損質(zhì)量與折邊處沖擊破損質(zhì)量分別提出了不同要求。

7. 測試結(jié)束

鏢頭自動回位至釋放點(diǎn)，關(guān)閉氣源及電源，取下樣品，清理測試區(qū)域，打印或保存測試結(jié)果。

維護(hù)保養(yǎng)

日常清潔：每次測試后，用軟布清潔鏢頭、環(huán)形夾具及測試臺面，去除可能殘留的碎屑。定期清理試樣夾持工作臺面及砝碼組件，防止異物影響測試精度。避免使用腐蝕性清潔劑直接擦拭設(shè)備表面。

鏢頭檢查：定期檢查鏢頭有無磨損或變形，確保其幾何尺寸（直徑）符合標(biāo)準(zhǔn)要求。鏢頭材料應(yīng)保持光滑，表面不得有劃痕或凹坑。定期檢查鏢頭緊固螺絲是否松動。

氣動夾持系統(tǒng)維護(hù)：定期檢查氣動夾持系統(tǒng)的密封圈和氣路，確保夾持力穩(wěn)定。氣源應(yīng)保持干燥潔凈，建議在氣路中加裝氣源三聯(lián)件（過濾器、減壓閥、油霧器），確保進(jìn)入儀器的壓縮空氣清潔干燥。如有漏氣應(yīng)及時(shí)更換密封圈。

電磁吸掛系統(tǒng)維護(hù)：保持電磁吸掛裝置工作面清潔，防止異物吸附影響釋放穩(wěn)定性。定期檢查電磁鐵的吸合力，確保鏢頭能夠穩(wěn)定吸附于指定高度。

導(dǎo)軌與運(yùn)動部件保養(yǎng)：定期檢查導(dǎo)軌等運(yùn)動部件的潤滑情況，按設(shè)備說明書要求添加適量專用潤滑脂，確保落鏢垂直自由下落不受額外阻力。

環(huán)境管理：儀器應(yīng)置于清潔、干燥、無振動的環(huán)境中，避免陽光直射和溫度劇烈波動。建議環(huán)境溫度控制在10～30℃，相對濕度≤80%。測試區(qū)域應(yīng)遠(yuǎn)離氣流擾動，以避免對自由落體過程產(chǎn)生干擾。

定期校準(zhǔn)：建議每年進(jìn)行一次全面校準(zhǔn)，由具備資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)執(zhí)行。落鏢質(zhì)量應(yīng)采用經(jīng)計(jì)量溯源的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行標(biāo)定。使用中如對測量結(jié)果產(chǎn)生疑問，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)驗(yàn)證。

校準(zhǔn)方法與周期

1. 校準(zhǔn)方法

落鏢質(zhì)量校準(zhǔn)：使用經(jīng)計(jì)量溯源的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，對落鏢系統(tǒng)的質(zhì)量測量進(jìn)行校準(zhǔn)。將標(biāo)準(zhǔn)砝碼放置于鏢頭位置，驗(yàn)證測量系統(tǒng)示值與標(biāo)準(zhǔn)砝碼標(biāo)稱值的一致性。儀器采用質(zhì)量增量調(diào)整法控制沖擊質(zhì)量，質(zhì)量增量為5g，組合砝碼精度應(yīng)滿足±0.1g的要求。

沖擊高度校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)量具定期測量鏢頭下落高度，確保A法高度為0.66±0.01m，B法高度為1.50±0.01m。鏢頭懸掛位置應(yīng)調(diào)整至與試樣沖擊點(diǎn)中心對準(zhǔn)，偏差不得超過2mm。

時(shí)間校準(zhǔn)：使用秒表對計(jì)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保釋放、沖擊等時(shí)序控制準(zhǔn)確。

2. 校準(zhǔn)周期

建議全面校準(zhǔn)周期為12個(gè)月，由具備資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)執(zhí)行。在設(shè)備檢驗(yàn)周期內(nèi)，建議配合定期期間核查（如每月使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行質(zhì)量快速驗(yàn)證），以確認(rèn)儀器的持續(xù)準(zhǔn)確性。特殊情形（儀器經(jīng)過維修、更換鏢頭、搬運(yùn)或?qū)y試結(jié)果產(chǎn)生疑問時(shí)）應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。

常見故障與排除方法

故障一：測試結(jié)果重復(fù)性差。

• 排除：檢查試樣制備是否標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、厚度均勻性、環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)等）；確認(rèn)試樣安裝是否每次一致且無褶皺；檢查鏢頭是否清潔、有無磨損；檢查落鏢釋放前是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；檢查氣動夾持壓力是否穩(wěn)定；檢查儀器是否在校準(zhǔn)有效期內(nèi)。

故障二：落鏢釋放異常或卡滯。

• 排除：檢查電磁吸掛系統(tǒng)工作面是否清潔，有無異物附著；檢查落鏢釋放機(jī)構(gòu)機(jī)械部件是否卡滯；檢查電磁鐵電源是否正常；檢查鏢頭導(dǎo)桿是否垂直、潤滑良好。

故障三：試樣夾持不牢或滑脫。

• 排除：檢查氣源壓力是否達(dá)到0.6MPa；檢查氣動夾持系統(tǒng)密封圈是否老化漏氣；清潔夾具夾持面；調(diào)整氣源壓力至標(biāo)準(zhǔn)范圍。

故障四：試樣在沖擊前已有預(yù)變形。

• 排除：檢查氣動夾緊力是否過大；檢查試樣安裝時(shí)是否被過度拉伸；調(diào)整夾緊氣壓至適宜范圍，避免試樣發(fā)生明顯形變。

故障五：測試結(jié)果與A法B法預(yù)期不符。

• 排除：確認(rèn)所選擇的方法（A法或B法）與試樣材質(zhì)和厚度匹配；檢查鏢頭直徑、沖擊高度是否與所選方法一致；確認(rèn)落鏢質(zhì)量范圍是否在所選方法的適用范圍內(nèi)（A法：50～2000g，B法：300～2000g）。

故障六：儀器無法啟動或觸摸屏無響應(yīng)。

• 排除：檢查電源連接；檢查電源線接觸是否良好；檢查急停開關(guān)是否處于擰起狀態(tài)；檢查機(jī)器插座上的保險(xiǎn)絲是否熔斷。嘗試重啟儀器。若觸摸屏失靈，可能是內(nèi)部連接問題或屏幕故障，需聯(lián)系廠家技術(shù)支持。

故障七：微型打印機(jī)不工作。

• 排除：檢查打印機(jī)連接線；檢查打印紙是否用盡或卡紙；重啟儀器和打印機(jī)。

重要提示：以上內(nèi)容基于通用技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)嚴(yán)格遵守BB/T 0058-2011《包裝用多層共擠重載膜、袋》、GB/T 9639.1-2008、ASTM D1709及ISO 7765-1-1988等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的最新版本規(guī)定，并建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。梯級法試樣數(shù)量、初始質(zhì)量估算及合理質(zhì)量增量是影響測試結(jié)果精度和效率的關(guān)鍵因素，需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。對于多層共擠重載膜的抗沖擊性能檢測，應(yīng)同時(shí)滿足BB/T 0058-2011標(biāo)準(zhǔn)中對不同等級產(chǎn)品的沖擊破損質(zhì)量分級要求。所有測試儀器需處于有效的校準(zhǔn)狀態(tài)，并由經(jīng)過培訓(xùn)的人員操作。測試結(jié)果的判定需嚴(yán)格依據(jù)產(chǎn)品對應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。