如何测试气球的抗穿刺性能

外力的穿刺作用是引起气球破损的常见诱因，较高的抗穿刺性能是制作气球用薄膜应具有的基本性能之一。本文通过测试某种气球用薄膜的抗穿刺力，介绍了该穿刺试验的原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容，为气球用薄膜抗穿刺性能的评价提供有效监测手段。

　　关键词：抗穿刺性能、抗穿刺力、穿刺强度、智能电子拉力试验机、气球用薄膜、气球膜

1、意义

　　气球用薄膜材料应具有良好的柔韧性能及较高的拉伸性能，以保证气球在充气膨胀过程中不会发生破裂。除此之外，气球在尖锐物体的穿刺作用下发生破裂的现象也时有发生，因此，气球膜还应具有较高的抗穿刺性能。另外，在气体的膨胀产生的压力作用下，薄膜厚度变薄，仍应具有较高的穿刺强度，以提高气球抵抗外力穿刺的能力。本文针对性的介绍了气球用薄膜抗穿刺性能的测试方法。

2、试验样品

本文以某种气球用薄膜为试验样品，测试其穿刺强度。

3、试验依据

　　目前国内尚未发布专门针对薄膜材料抗穿刺性能的测试方法标准，本次试验过程依据GB/T 10004-2008《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》中有关穿刺强度的相关规定进行。

4、试验设备

　　本次试验采用XLW(EC)智能电子拉力试验机为试验设备进行试验，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

4.1 试验原理

　　穿刺强度以穿刺针穿透试样过程中的大力值表示。将穿刺针装夹在设备可自由移动的上夹具中（该夹具中配置有力值传感器与位移传感器），试样装夹设备被固定在下夹具中，上夹具带动穿刺针移动并刺穿试样，力值传感器与位移传感器实时记录穿刺过程中的力值与位移变化，并显示力值对位移变化的曲线图。

图2  XLW(EC)智能电子拉力试验机

4.2 设备参数

• 50 N、500 N两种力值规格可供选择，测试精度优于0.5级，有效保证了测试结果的准确性；支持拉、压双向试验模式，在两种试验模式下，试验速度均可从50 mm/min、100 mm/min、150 mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七种模式中任意设定；采用气动夹样，能够有效防止试样打滑；夹具的行程为950 mm；通过限位保护、过载保护以及自动回位等智能配置，保护用户的操作安全；配置了100余种不同的试样夹具供用户选择，可满足超过1000种材料的测试要求，并可根据测试材料的不同进行定制。

4.3 适用范围

　　(1) 适用于塑料薄膜、复合材料、软质包装材料、塑料软管、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、离型纸、保护膜、组合盖、金属箔、隔膜、背板材料、无纺布、橡胶、纸张等产品的抗穿刺、剥离、拉伸、变形、撕裂、热封、粘合、开启力、撕开力、低速解卷力、剥开力、拉拔力等性能的测试。

　　(2) 符合GB/T 10004、GB 8808、GB/T 1040.1、GB/T 1040.2、GB/T 1040.3、GB/T 1040.4、GB/T 1040.5、GB/T 4850、GB/T 12914、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、QB/T 2358、ISO 37、ASTM D 3330、ASTM F 904等将近30项国内外标准。

5、试验过程

　　(1) 用取样器从气球用薄膜样品表面裁取5片直径为100 mm的试样。

　　(2) 安装好夹具及穿刺针，在设备的控制软件上设置试样名称、试验速度等参数信息。

　　(3) 取一片试样装夹在夹具中，点击试验选项，上夹具带动穿刺针刺穿试样，设备实时显示力值随位移的变化情况，并在试验结束后显示穿刺强度。

　　(4) 按照装样-试验的过程，测试其余4片试样的穿刺强度。

6、试验结果

　　所测试5片试样的结果值分别为16.113 N、16.341 N、15.987 N、16.016 N、16.159 N，气球用薄膜样品的穿刺强度取5片试样测试结果的算术平均值，即为16.123 N。