藥品包裝鋁箔與PVC熱封強(qiáng)度測(cè)試
藥品的泡罩包裝是選用硬質(zhì)工業(yè)用純鋁箔為基本材料，稱為蓋材，它是通過藥品鋁箔印刷涂布設(shè)備，在鋁箔的表面印刷文字圖案并涂保護(hù)劑，在鋁箔的另一面涂粘合劑。涂保護(hù)劑的目的是防止印刷文字的油墨層的磨損，并能防止在涂布過程中及收卷后外層油墨與內(nèi)層粘合劑的接觸而造成藥品被污染。涂粘合層主要是為了保證鋁箔與PVC塑料硬片的粘合，而鋁箔與PVC熱封后的粘合牢固程度通常用熱封強(qiáng)度試驗(yàn)來衡量。優(yōu)鴻公司專業(yè)的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)均來自試驗(yàn)機(jī)行業(yè),經(jīng)驗(yàn)豐富,技術(shù)過人,更專業(yè),更細(xì)心,更懂您!
下面介紹幾種試驗(yàn)設(shè)備以及鋁箔與PVC熱封強(qiáng)度試驗(yàn)方法和分析影響鋁箔與PVC熱封強(qiáng)度的因素。
一、拉力試驗(yàn)機(jī)
鋁箔與PVC的熱封強(qiáng)度值通常是在拉力試驗(yàn)機(jī)上做出，拉力試驗(yàn)機(jī)一般由加荷機(jī)構(gòu)、測(cè)力機(jī)構(gòu)、繪圖裝置、緩沖裝置和力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等主要部分構(gòu)成，通常根據(jù)測(cè)力的方式和原理的不同一般又可分為杠桿擺錘式、擺錘式和電子式。無論哪種類型的拉力試驗(yàn)機(jī)，更換夾持器后，都可以進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)。
1.杠桿擺錘式拉力試驗(yàn)機(jī)：該機(jī)的工作原理為：試樣受力變形時(shí)，作用在上夾持器的力通過兩級(jí)杠桿的傳遞，帶動(dòng)擺錘繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而抬起，其中一個(gè)杠桿有兩個(gè)支點(diǎn)，試樣受拉力時(shí)以①點(diǎn)為支點(diǎn)；②點(diǎn)脫開，受壓力時(shí)便會(huì)自動(dòng)列換為②點(diǎn)為支點(diǎn)，而①點(diǎn)脫開。這樣無論拉伸和后縮總使擺錘向一個(gè)方面擺動(dòng)。擺桿推動(dòng)水平齒輪和指針轉(zhuǎn)動(dòng)，指針旋轉(zhuǎn)的角度與試樣所受的力成正比，刻度盤上的數(shù)字即是試樣受力的大小。加載方法可以采用機(jī)動(dòng)和手搖裝置，速度調(diào)節(jié)可以采用無級(jí)變速裝置。一般的試驗(yàn)機(jī)可以更換3列4種擺錘重量，測(cè)力度盤上也對(duì)應(yīng)有3列4種刻度，分別表示測(cè)力范圍。
2.擺錘式拉力試驗(yàn)機(jī)：這種試驗(yàn)機(jī)是用一定速度拉伸試樣，使擺錘引開，以擺錘引升角度的變化大小，來表示拉力的大小。其作用原理為：在試驗(yàn)過程中，試樣受到的拉力P通過鋼帶或者鏈條作用于扇形輪時(shí)，產(chǎn)生力矩M1=P·r（r為扇形輪的半徑），同時(shí)與扇形輪為一體的擺錘傾斜一個(gè)角度α，因此產(chǎn)生了平衡力矩M2。M2=Qlsinα（Q擺錘重量，l擺桿長(zhǎng)度）由于M1=M2，所以Pr=Qlsinα，P=（Ql·sinα）/r因?yàn)榘霃絩，擺桿長(zhǎng)l和擺錘重Q為常數(shù)所以Ql/r亦為常數(shù)，設(shè)c=Ql/r則P=c·sinα，即拉力P與擺錘傾斜角的正弦成正比。可依此關(guān)系制定刻度盤，用以指示拉力的大小。
3.電子拉力試驗(yàn)機(jī)：電子拉力機(jī)的試樣變形所承受的力通過力傳感器中貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過前置放大傳入X-Y記錄儀的x軸。小變形利用差動(dòng)變壓器做傳感器，大變形利用自整角機(jī)，測(cè)量信號(hào)經(jīng)放大后輸入X-Y記錄儀的Y軸，這樣就可在記錄儀上自動(dòng)繪出負(fù)荷變形曲線。差動(dòng)變壓器裝在延伸計(jì)上，延伸計(jì)與試樣連接。隨著試樣的變形，差動(dòng)變壓器的鐵芯也有相應(yīng)的位移，這個(gè)位移輕轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后即可在記錄儀上記下試樣的變形。大變形的測(cè)量，是當(dāng)連接下夾持器的橫梁位移時(shí)，與絲杠相連接的齒輪箱經(jīng)一定的傳動(dòng)比，帶動(dòng)發(fā)送自整角機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過發(fā)送自整角機(jī)和X-Y記錄儀里的回轉(zhuǎn)變壓器組成隨動(dòng)線路來測(cè)定伸長(zhǎng)率。下夾持器移動(dòng)的速度由一整套隨動(dòng)系統(tǒng)來控制。同步電動(dòng)機(jī)經(jīng)過變速齒輪以一定的轉(zhuǎn)速帶動(dòng)發(fā)送自整角機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。接收自整角機(jī)與主器輪箱連接，主齒輪帶動(dòng)二根高精度滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，橫梁隨之上升成下降，若橫梁移動(dòng)速度與發(fā)送自整角機(jī)不相應(yīng)，則二個(gè)自整角機(jī)有角差，發(fā)出信號(hào)經(jīng)放大后，使可控硅供給交流電機(jī)的電壓變化，從而使橫梁能得到一個(gè)穩(wěn)定的速度。這種系統(tǒng)就使得橫梁位移速度隨發(fā)送自整機(jī)而變化。改變齒輪箱的齒輪嚙合，便可以得到不同的速度。
4.自動(dòng)化拉力試驗(yàn)機(jī)：這種試驗(yàn)機(jī)系一種快速自動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)機(jī)。試驗(yàn)機(jī)有自動(dòng)輸送式樣的運(yùn)輸帶、計(jì)量裝置、伸長(zhǎng)跟蹤裝置，自動(dòng)卸掉試樣的氣動(dòng)推頂裝置和電子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)用來指示和計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果。該試驗(yàn)機(jī)可按試樣不同顏色、自動(dòng)打上白色或其它顏色的標(biāo)記，并測(cè)量試樣厚度，這套工作自動(dòng)完成后，試樣由氣動(dòng)夾持器夾住送到拉伸裝置進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，該機(jī)的拉伸速度為500mm/分或50毫米/分。該機(jī)器可連續(xù)進(jìn)行自動(dòng)操作4-5小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果zui后由電子計(jì)算機(jī)打印出來，或制成穿孔卡片保存。
藥品鋁箔與PVC熱封強(qiáng)度測(cè)試
本試驗(yàn)在拉力機(jī)規(guī)定的速度下，在試樣的粘接面上施加垂直的均勻拉力，180°的角度剝離試樣，測(cè)定鋁箔與PVC硬片剝離時(shí)所需的平均強(qiáng)度。試驗(yàn)設(shè)備：自動(dòng)記錄拉力試驗(yàn)機(jī)、杠桿式熱封儀、標(biāo)準(zhǔn)試片裁切器。
1.試樣制備要求：①取樣：在成品鋁箔中切取100mm×100mm試片二片，符合GB5663的藥用聚氯乙烯硬片100mm×100mm試片二片；②熱封條件：杠桿式熱封儀的溫度為150-160℃，壓力0.2×104Pa，時(shí)間1s；③操作：將試樣的粘合層面與PVC片疊合，插入熱封儀進(jìn)行熱封，并用標(biāo)準(zhǔn)裁切器切成15mm寬的試樣，取中間三條供試驗(yàn)。
2.試驗(yàn)方法與步驟：①調(diào)整好拉力試驗(yàn)機(jī)并使記錄器指針為“零點(diǎn)"。“零點(diǎn)"的調(diào)整：試驗(yàn)機(jī)指針在“零點(diǎn)"位置時(shí)，擺桿應(yīng)垂直。增減擺事實(shí)桿上的重鉈，“零點(diǎn)"不變。如發(fā)現(xiàn)“零點(diǎn)"不準(zhǔn)，找出原因及時(shí)調(diào)整。一般“零點(diǎn)"不應(yīng)有以下幾種現(xiàn)象：a、加鉈越重，指針示值越大。空擺桿與zui大鉈之間*。原因：平衡鉈位置不正確，引起擺桿不垂直。調(diào)整方法：調(diào)整平衡鉈至加zui大鉈與不加鉈指示值相同為止。b、加鉈越重，指針示值越小，空擺桿與zui大鉈之間*。原因：平衡鉈位置不正確，引起擺桿不垂直。調(diào)整方法：與上項(xiàng)相反方向調(diào)整平衡鉈，至加zui大鉈與不加鉈指針示值相同為止。c、不論加哪個(gè)鉈，指針都不會(huì)指零，但位置不變。原因：示值齒輪初始位置不正確。調(diào)整方法：調(diào)節(jié)鋼球，至指針指零為止。②設(shè)定拉伸速度為200mm/min，將試樣中的PVC夾在試驗(yàn)機(jī)的上夾，試樣中鋁箔夾在試驗(yàn)機(jī)的下夾，標(biāo)準(zhǔn)剝離角度是180°，試樣剝離時(shí)，試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)記錄裝置記錄剝離負(fù)荷和剝離長(zhǎng)度，并繪出剝離負(fù)荷曲線。
3.試驗(yàn)結(jié)果：①以自動(dòng)記錄器所描繪的曲線的平均值為該樣的熱封強(qiáng)度值（單位N/15mm寬）；②熱封強(qiáng)度可按式：Q=k·L/b計(jì)算
式中：K—?jiǎng)冸x曲線上負(fù)荷坐標(biāo)單位長(zhǎng)度所代表的投產(chǎn)負(fù)荷N
L—?jiǎng)冸x曲線上有效剝離長(zhǎng)度內(nèi)負(fù)荷坐標(biāo)的長(zhǎng)度mm
b—試樣粘結(jié)層的寬度mm
用求積儀法計(jì)算L時(shí)，應(yīng)到0.1厘米，在有效剝離長(zhǎng)度內(nèi)剝離強(qiáng)度的波動(dòng)超出平均剝離強(qiáng)度的15%，則該試樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作廢。每組試樣計(jì)算其平均值應(yīng)取兩位有效數(shù)字，并應(yīng)用公式計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差。
藥用鋁箔與PVC熱封強(qiáng)度試驗(yàn)影響因素：
1.粘接面積：鋁箔與PVC的熱封強(qiáng)度均以單位面積上的力表示，在試驗(yàn)中，粘接面積的大小對(duì)粘接強(qiáng)度是有影響的；粘接面積過小，試樣制備不易準(zhǔn)確，粘接測(cè)量的相對(duì)誤差也較大，粘接面積增大時(shí)，粘接出現(xiàn)缺陷的幾率增加，因此測(cè)定熱封強(qiáng)度時(shí)應(yīng)按要求寬度長(zhǎng)度進(jìn)行制備試樣。
2.試樣的夾持方法：目前一般用擺錘拉力機(jī)測(cè)定PVC與鋁箔的粘接性能。根據(jù)擺錘拉力機(jī)的測(cè)力原理可以推出試驗(yàn)機(jī)所測(cè)得的力是試樣鉛重方向所受的力，如果試樣所受的力的方向偏離鉛垂方面，那么測(cè)得的力是其在鉛垂方向的分力，因而要小于試樣實(shí)際所受的力。換而之，如果試樣所受力的作用線偏離通過夾具中心的鉛垂線，那么將使試驗(yàn)結(jié)果偏低，因此，應(yīng)使夾具的中心線、試樣所受力的作用線、鉛垂線三者重合。
3.試驗(yàn)機(jī)的拉伸速度：試驗(yàn)機(jī)拉伸速度選值不同，其試驗(yàn)數(shù)值結(jié)果不同，隨著拉伸速度的提高，熱封強(qiáng)度值隨之增大，因此須規(guī)定拉力的拉伸速度為200mm/min
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