PVC硬片(广泛应用于医药泡罩包装、食品包装、文具等领域)在生产和使用过程中,受热后尺寸的稳定性至关重要。热缩试验仪就是专门用来精确测定PVC硬片(以及类似塑料片材)在受热条件下的热收缩性能的关键质量控制设备。
一、设备概述
PVC硬片热缩试验仪是一种模拟热加工或存储环境,定量测量塑料片材受热后尺寸变化的实验室仪器。其核心原理是:将规定尺寸的试样置于特定温度的液体介质(通常是导热油)或烘箱中加热一段时间,然后测量其加热前后的尺寸变化率,以此评估材料的热稳定性、残余应力以及加工工艺是否得当。
二、主要结构与组成
加热系统:
介质:最常见的是油浴槽,使用硅油等导热油作为加热介质,确保温度均匀稳定。
加热元件:内置高效电加热管。
温控系统:高精度PID温度控制器,配合热电偶传感器,确保槽内温度精确、恒定(通常控温精度可达±0.5℃)。温度范围通常为室温~200°C,足以覆盖PVC材料测试需求。
试验槽/腔体:
由不锈钢制成,耐腐蚀、易清洁。
通常带有透明观察窗和照明灯,方便观察试样在加热过程中的变化。
内置试样悬挂架或网格篮,确保试样完全浸没且不与加热器直接接触。
测量与取样系统:
制样器:用于冲切或裁切标准尺寸的试样(通常是边长100mm×100mm的正方形,或直径为φ100mm的圆形)。试样上会预先用专用模板和标记工具刻上精确的测量标记(例如中心十字线或两条垂直的基准线)。
测量工具:高精度游标卡尺(分辨率0.02mm以上)或读数显微镜,用于测量加热前后标记点之间的距离。
辅助系统:
计时器:精确控制加热时间(通常为1-30分钟可调,标准测试常为5或10分钟)。
冷却装置:取出试样后,通常需要将其迅速放入常温无水乙醇或冷水中冷却定形,以停止收缩过程。有的设备会配备冷却槽。
安全装置:过热保护、漏电保护、接地保护等。
三、工作原理与测试流程
测试严格遵循相关国家标准(如中国的GB/T 13519《聚乙烯热收缩薄膜》,以及针对PVC硬片行业标准如YBB 00192003《包装材料 聚氯乙烯硬片》 中关于加热尺寸变化率的要求)。
标准流程如下:
制样:用制样器在PVC硬片上切取至少3个正方形试样(如100mm×100mm),并在试样中心用细针或特制模板划出精确的纵向和横向标记线。
预处理:将试样在标准实验室环境(如23±2℃, 50%±10%RH)下平衡一段时间。
初始测量:用游标卡尺精确测量两标记点之间的距离L₁(精确到0.1mm)。
加热:
将导热油加热至设定温度(如120℃±2℃,温度根据PVC类型和标准要求确定)。
将试样用金属夹悬挂或置于网格篮中,迅速浸入热油浴中,同时启动计时器。
加热规定时间(如5分钟或10分钟)。
冷却与后处理:
时间到后,迅速取出试样,立即浸入室温无水乙醇或冷水中冷却数秒以停止收缩。
取出试样,用滤纸吸干表面液体,平放在玻璃板上。
最终测量:待试样完全冷却至室温后,再次测量相同标记点之间的距离L₂。
计算与报告:
分别计算纵向和横向的热收缩率:
热收缩率S = [(L₁ - L₂) / L₁] × 100%
取多个试样的算术平均值作为测试结果,并记录最大值和最小值。
总结
PVC硬片热缩试验仪是塑料包装材料行业必不可少的精密检测设备。它通过精确、可重复的模拟加热过程,量化了材料的热不稳定性,为保障产品质量、优化生产工艺和研发新材料提供了关键的数据支持。对于任何生产或使用PVC硬片的企业来说,拥有一台可靠的热缩试验仪是其质量保证体系中的重要一环。
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