隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展和消費者對包裝安全、可靠性的日益關(guān)注，食品塑料袋作為一次性軟包裝形式，其力學性能成為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵指標之一。其中，拉伸強度直接反映了塑料袋在灌裝、運輸、搬運及使用過程中抵抗外力拉伸破壞的能力。為科學、客觀地評估這一性能，薄膜拉伸強度試驗儀（又稱薄膜電子拉力機）被廣泛應用于食品包裝材料的質(zhì)檢與研發(fā)環(huán)節(jié)。本文將系統(tǒng)介紹該儀器的工作原理、檢測標準、操作流程及實際應用價值，為相關(guān)從業(yè)人員提供技術(shù)參考。

一、為何要檢測食品塑料袋的拉伸強度？

食品塑料袋多由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、流延聚丙烯（CPP）或復合膜（如PA/PE、PET/AL/PE）制成。這些材料在實際使用中需承受以下力學挑戰(zhàn)：

• 自動灌裝線高速牽引時的縱向拉力；

• 袋內(nèi)食品重量引起的底部應力集中；

• 堆碼、搬運過程中的橫向撕扯；

• 低溫環(huán)境下（如冷凍食品）材料脆化風險。

若拉伸強度不足，易導致破袋、漏氣、內(nèi)容物污染等問題，不僅造成經(jīng)濟損失，還可能引發(fā)食品安全隱患。因此，通過標準化拉伸測試，可有效控制原材料質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、確保成品合規(guī)。

二、薄膜拉伸強度試驗儀的核心構(gòu)成

專用于薄膜類材料的拉伸強度試驗儀通常具備以下特點：

• 高靈敏度負荷傳感器：量程覆蓋0～500 N，精度達0.5級，適用于薄而柔韌的塑料袋；

• 精密伺服控制系統(tǒng)：實現(xiàn)恒速拉伸（如50 mm/min、100 mm/min），符合國際標準要求；

• 專用薄膜夾具：采用氣動夾持或鋸齒面手動夾具，防止試樣打滑或邊緣損傷；

• 自動標距識別或預設標距：常用50 mm或100 mm；

• 智能軟件系統(tǒng)：實時繪制力-位移曲線，自動計算拉伸強度、斷裂伸長率、彈性模量等參數(shù)，并生成檢測報告。

此類設備區(qū)別于通用材料試驗機，更注重對低強度、高延展性薄膜的精準捕捉與穩(wěn)定夾持。

三、檢測依據(jù)的主要標準

食品塑料袋拉伸性能測試需遵循以下標準：

• GB/T 1040.3-2022《塑料 拉伸性能的測定 第3部分：薄膜和薄片的試驗條件》

• QB/T 2358-1998《塑料薄膜包裝袋熱合強度試驗方法》（部分引用拉伸測試方法）

• ISO 527-3:2018 Plastics — Determination of tensile properties — Part 3: Test conditions for films and sheets

• ASTM D882-22 Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting

上述標準對試樣形狀、尺寸、環(huán)境條件、拉伸速度等均有明確規(guī)定，確保測試結(jié)果具有可比性和法律效力。

四、標準檢測方法與操作步驟

1. 試樣制備

• 從食品塑料袋平整區(qū)域裁取試樣，避免熱封邊、印刷區(qū)或褶皺部位；

• 推薦采用矩形條狀試樣（150 mm × 15 mm）或按標準沖切啞鈴型試樣（如ISO Type 4）；

• 分別沿縱向（MD，機器方向）和橫向（TD，垂直方向）取樣，因吹膜工藝常導致各向異性。

2. 環(huán)境調(diào)節(jié)

• 將試樣置于標準實驗室環(huán)境（溫度23±2°C，相對濕度50%±5%）中調(diào)節(jié)≥4小時，消除內(nèi)應力影響。

3. 儀器設置

• 安裝匹配夾具，設定標距（通常為50 mm）；

• 選擇拉伸速度：GB/T 1040.3 推薦 100 mm/min（也可根據(jù)產(chǎn)品用途調(diào)整為50或200 mm/min）；

• 使用測厚儀測量試樣中部厚度（至少3點取平均），輸入軟件用于強度計算。

4. 測試執(zhí)行

• 將試樣兩端牢固夾入上下夾具，確保受力均勻、無偏斜；

• 啟動測試，設備以恒定速度拉伸直至斷裂；

• 系統(tǒng)自動記錄載荷（F_max）及對應伸長量。

5. 結(jié)果計算

• 拉伸強度（σ） = F_max / (試樣寬度 × 厚度) （單位：MPa）

• 斷裂伸長率（ε） = [(斷裂時標距 - 原始標距) / 原始標距] × 100%

示例：某PE袋試樣寬15 mm，厚0.05 mm，拉力為45 N，則

σ = 45 N / (15 mm × 0.05 mm) = 60 MPa

薄膜拉伸強度試驗儀作為食品塑料袋力學性能評價的核心設備，以其高精度、高重復性和標準化操作，已成為包裝企業(yè)質(zhì)量控制體系中一環(huán)。通過規(guī)范執(zhí)行拉伸強度檢測，不僅能有效預防包裝失效風險，還能為綠色包裝（如減薄化、可降解材料）的研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。