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培养膜的选型测试分析

过年杀只猪

2024/08/22
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物性测试综合讨论

四种膜材料测试小结

制备了代号分别为“88”、“28”、“48”、“18”的特种膜材料。对其进行的测试项目：面密度、厚度、拉伸、透氧率、揉搓 100次后透氧率、挠曲多次后有无分层、透光点及钢笔水渗透情况

1、面密度: 单位：g/m²

名称/序号	1	2	3	4	5	Avg
88	292.97	289.40	298.39	292.86	296.38	292.20
28	298.79	295.08	295.90	296.95	295.01	296.35
48	278.62	292.13	297.44	293.60	289.33	290.22
18	269.44	291.75	286.23	274.08	263.21	276.94

图1 图2

图3 图4

2、厚度单位：μm

名称/序号	1	2	3	4	5	平均
88	297.4	289.1	288.4	289.5	300.0	292.9
28	298.8	298.1	298.7	289.2	300.6	298.9
48	292.2	297.7	300.0	294.6	286.7	294.2
18	278.5	284.3	297.8	310.5	289.4	292.1

3、拉伸强度

名称 / 序号	单位		1	2	3	平均
88	Mpa	CD	28.78	23.96	26.13	26.29
	Mpa	MD	23.60	25.47	26.70	25.26
	N/cm	CD	86.4	70.47	78.27	78.38
	N/cm	MD	68.87	73.47	78.20	73.51
	Mpa	CD	29.13	26.95	29.34	28.47
	Mpa	MD	26.84	28.44	27.25	27.51

拉伸强度标准为GB1040.3，样件尺寸为：150mm×15mm，测试速度：200mm/min，CD/MD两个方向各测试三条样件。

28	N/cm	CD	87.67	81.20	88.33	85.73
28	N/cm	MD	82.53	86.33	81.27	83.38
48	Mpa	CD	24.58	26.66	25.43	25.56
	Mpa	MD	20.00	22.05	19.78	20.61
	N/cm	CD	69.60	76.00	72.13	72.58
	N/cm	MD	56.80	61.60	56.07	58.16
18	Mpa	CD	19.60	21.06	19.58	20.08
	Mpa	MD	19.29	18.66	19.44	19.13
	N/cm	CD	57.87	61.87	58.07	59.27
	N/cm	MD	56.93	55.00	57.80	56.58

四种膜体的断裂伸长率：

名称

断裂伸长率

（%）

498/458

535/539

479/359

1000+/1000+

注：18膜体未拉断，行程已到达拉力机限位，断裂伸长率为 1000%以上

图5 图6

图7 图8

4、透氧率单位：L/m².atm.24h

名称/序号	1	2	3	平均
88	0.05	0.05	0.06	0.05
28	0.015	0.020	0.034	0.023

48	0.02	0.06	0.07	0.05
18	0.36	0.42	0.42	0.40

图9 图10

图11 图12

5、揉搓100次后透氧率单位：L/m².atm.24h

名称/序号	1	2	3	平均
88	0.07	0.06	0.08	0.07
28	0.05	0.08	0.03	0.05
48	0.04	0.08	0.08	0.06
18	0.43	0.44	0.47	0.45

图13 图14

6、挠曲试验

图16 图17

4种材料首先进行了挠曲 2000次的试验，样件均为经向 3个、纬向 3个。88有大面积透光点，且墨水渗透较多、28有分层现象，透光点较多，墨水渗透较多，48稍好，但也有透光点及渗透点， 18挠曲 2000次仅有弯折产生的痕迹，无透光点及墨水渗透现象。

因 18挠曲试验表现较好，故继续对其进行 10000次挠曲试验，均未发生以上不好的现象。最后进行 20000次的挠曲测试，在测试到15000次左右的时候可以明显看出其中一个样件产生了损坏，在测试完成后，观察样件可发现，3个经向样件中有一个产生了裂痕，3个纬向样件中有一个产生了裂痕，其余样件肉眼未发现漏点，18在耐挠曲测试上优势较大。

7、总结厚度：

经测试，四种膜的厚度均在 290~300微米范围内。

牌号	厚度 μm
88	292.9
28	298.9
48	294.2
18	292.1

拉伸强度：

牌号	拉伸强度 MPa(经向/纬向)

经测试，88、28、48的拉伸轻度均在 25MPa左右，18的拉伸强度~20MPa，与之对标的 1596、9101、1581等膜的拉伸强度均低于20MPa，其中 9101的拉伸强度最小。

88	26.29/25.26
28	28.47/27.51
48	25.56/20.61
18	20.08/19.13
1596膜	15.25/14.78
1581膜	19.60/19.74
9101膜	15.36/13.13

断裂伸长率：

牌号	断裂伸长率%(经向/纬向)
88	498/458
28	535/539
48	479/359
18	1000+/1000+
1596膜	620/604
1581膜	564/564
9101膜	709/700

四种膜的断裂伸长率均在 300%以上，对比情况为 18＞28＞88＞48，其中 18膜在测试设备的量程范围内未发生断裂。对标膜的断裂伸长率均在 500%以上，最大值为 9101膜的 700%。

透氧率比较：

88、48、28的透氦率均在0.05L/m².atm.24h以下，18透氧率最高，约为 0.4L/m².atm.24h。揉搓之后透氧率略有升高，未发生数量级的变化。三种对标膜材料的透氦率（揉搓 100次后）均在0.15~0.2L/m².atm.24h范围。

牌号	透氧率（L/m².atm.24h）
88	0.05
28	0.02
48	0.05
18	0.4

揉搓 100次后透氧率比较：

牌号	透氧率（L/m².atm.24h）
88	0.05
28	0.05
48	0.08
18	0.45
96膜	0.15
81膜	0.18
91膜	0.16

耐挠曲性能：

48、28、88三种膜材料经过 2000次挠曲，开始发生开层、破损等现象。这三种膜的挠曲性能明显劣于对标的三种膜材料。

对标的三种膜材料表现为：1596挠曲10000次开层，无贯通孔破损；1581挠曲 10000次无开层、无开裂；9101膜挠曲 10000次出现开层、膜表面破损情况。

18膜的挠曲性能表现得最为优异。挠曲 10000次无明显变化。挠曲 20000次未发生开层，有 20%的样品出现破损情况。