闆挺度儀在帶覆膜的食品紙闆檢測中的應用(yòng)
引言
12月7日，我們的客戶郵寄來5種利樂包材，讓我們幫忙檢測下挺度，這裏利樂包材是指帶覆膜的食品紙闆如右下圖1所示。五種試樣分(fēn)别為(wèi)：
1# 試樣： 200g 愛迪生奶酪酸奶；2# 試樣： 250ml花(huā)生牛奶；
3# 試樣：250g 問候陽光奶酪酸奶；
4# 試樣： 250ml 菠蘿味營養快線(xiàn)；
5# 試樣： 500ml 優的乳乳酸飲料
當初拿(ná)到試樣時，打開包裝(zhuāng)一看材料上有折痕以為(wèi)是測試折痕挺度。因為(wèi)我們有兩種挺度：一種是PN-ST500 瓦楞紙闆挺度測定儀 用(yòng)來測試厚度範圍為(wèi)0.2mm～1.0mm紙闆的15°挺度；另一種用(yòng)于測量紙闆的挺度和折痕力，挺度是15°挺度和90°折痕力，挺度和折痕力的比例關系正确才能(néng)生産出完美的紙盒，主要用(yòng)于自動化包裝(zhuāng)中。問客戶測試哪種挺度，客戶自己也不知道；在進一步的交流中，知道此産品的執行标準是GB/T 18192-2008 液體(tǐ)食品無菌包裝(zhuāng)用(yòng)紙基複合材料。此産品标準對挺度的技(jì )術要求如表1所示。
産品标準GB/T 18192對挺度要求采用(yòng)GB/T 2679.3方法标準的進行試驗。GB/T 2679.3恰好對應我們的儀器PN-ST500 電(diàn)腦挺度測定儀。
試驗原理(lǐ)
在标準條件下，彎曲一端夾緊的規定尺寸的試樣至15°角時的力或力矩，以mN或mN.m表示。
測試平台
1. PN-ST500電(diàn)腦挺度測定儀（如圖2所示）
2. PN-STC70 挺度專用(yòng)取樣器（如圖3所示）
試樣的采取必須按照GB/T 450的規定進行。
溫濕處理(lǐ)
試樣必須按GB/T 10739的規定進行處理(lǐ)，并在此條件下進行制備和測試。
試樣的制備
将試樣切成長(cháng)70mm，寬38mm±0.2mm的長(cháng)方形。5種試樣，縱向取5張試樣，橫向取5張試樣。由于試樣的寬度由誤差要求,所以最好采用(yòng)專用(yòng)的取樣器進行取樣，以免影響測試結果。
注意：試樣面上不應有折子、皺紋、肉眼可(kě)見的損失或其他(tā)缺陷。如果有水印，應在報告中注明。
參數設置
挺度測試需要設置的三個參數：
a. 彎曲長(cháng)度：50mm；
b. 測試角度:15°；
c. 測試時間 3～20秒(miǎo)，本次選擇5秒(miǎo)。
放置試樣
一隻手輕輕旋動魚尾螺釘，另一隻手将待測試樣的一段放于試樣夾内，然後松手。注意：夾子不要夾得太緊，以免引起試樣損壞或讀數偏差。
測試
1. 按“清零”鍵，對儀器進行清零。2. 按“測試”鍵，啓動測試程序，當夾頭轉到15°時，測試自動停止，屏幕顯示測試結果（如圖5所示），夾頭返回到初始位置。
3. 取下已測試試樣，放上新(xīn)試樣繼續測試，直到5張試樣測試完畢。
4. 按“統計”鍵顯示統計結果，包括平均值、最大值、最小(xiǎo)值、标準偏差和變異系數。
計算
挺度以彎曲一端夾緊的規定尺寸的試樣至15°角時的力矩M，以mN.m表示。
力矩可(kě)按公式1計算：
M=F×L ………………………………………………(公式1)
式中：
F——彎曲最大力，單位為(wèi)mN；
L——彎曲長(cháng)度，單位為(wèi)mm；
測試數據分(fēn)析
5種試樣測試數據如表2所示：
将縱、橫向挺度值同表1标準值進行對比。由于表1技(jì )術要求是一定體(tǐ)積的試樣對應的挺度值，我們将200g的質(zhì)量轉換成體(tǐ)積，即
,水的密度為(wèi)1g/ml,奶酪酸奶的密度大于水的密度，所以200g的體(tǐ)積小(xiǎo)于200ml。1#、2#、3#和4# 試樣對應容器容量≤250ml，隻要縱向挺度滿足≥7.0即可(kě)，對橫向挺度沒有要求；5# 試樣對應250ml＜容器容量≤500ml，縱向挺度滿足≥10.0，橫向挺度滿足≥6.0。将數據的對比做成表格，如表3所示。
也就是說，這5種利樂包裝(zhuāng)材料的挺度都能(néng)夠滿足國(guó)标GB/T 18192的要求，都是合格的。
在均滿足國(guó)标的基礎上，哪種材料的挺度更好呢(ne)？
為(wèi)了直觀的進行數據比較，将表2的測試數據生成柱狀圖，一種是橫向挺度（如圖2所示）；另一種是縱向挺度（如圖3所示）。
圖2 橫向挺度的對比
從圖2可(kě)以看出5種利樂包材挺度從大到小(xiǎo)的順序依次是：5# 試樣〉 2# 試樣〉 4# 試樣〉1# 試樣〉 3# 試樣。相同質(zhì)量的奶酪酸奶1# 試樣和3# 試樣進行比較，1# 試樣的挺度明顯大于3#試樣。相同體(tǐ)積的2# 試樣和4# 試樣進行比較，2# 試樣的挺度明顯大于4#試樣。
圖3 縱向挺度的對比
對比圖3和圖2，縱向挺度的大小(xiǎo)規律同橫向相同，不同的是縱向挺度值明顯高于橫向挺度。
對于帶覆膜的食品紙闆來說，挺度是一項重要的指标，挺度高，外觀美觀、平整，但挺度過大，成型就比較困難，而且會增加成本。挺度跟紙闆的厚度、定量有關，所有将挺度控制在一定範圍，即可(kě)以滿足客戶要求，又能(néng)節省成本。
結束語：
本期以客戶提供的超市中常見的牛奶、酸奶、奶酪及碳酸飲料的包裝(zhuāng)盒（俗稱利樂包材）為(wèi)介紹對象，介紹了帶覆膜的食品紙闆挺度的檢測方法，并對數據進行了初步分(fēn)析，希望對讀者挺度的測試有所幫助。