中文
層間剝離試驗機(又稱層間剝離強度測試儀)的核心工作原理是:模擬多層材料(如紙板、復合膜、膠合板)在實際使用中 “層間分離” 的場景,通過 “對試樣施加垂直于層面的拉力或平行于層面的剪切力,直至層間完全剝離”,測量剝離過程中的最大力或平均力,評估材料的層間結合強度—— 剝離力越大,說明層間粘結越牢固,材料抗分層、抗破損的能力越強。

一、核心原理類比(快速理解)
就像我們用手撕開一本粘在一起的書頁,或剝開雙層膠帶 —— 手上感受到的 “拉扯力” 就是層間結合力;儀器只是用標準化的 “機械力” 替代人工,保證拉力方向、速度完全一致,精準測量 “剝離所需的力”,避免人工力度不均導致的結果偏差。
二、核心測試方法與對應原理(按剝離方向分類)
層間剝離的核心是 “讓力集中在兩層材料的粘結面”,因此根據材料結構和使用場景,主要分為兩種測試方式,原理略有差異但核心一致:
1. 90°剝離法(垂直剝離,適用于薄型多層材料)
適用對象:復合膜(如食品包裝膜、鋁箔復合紙)、印刷紙(如覆膜紙、UV 印刷紙)、薄型膠合板等。
原理邏輯:將試樣的一層固定,另一層沿 “與層面垂直的 90° 方向” 施加拉力,讓層間從一端開始逐步剝離,測量剝離過程中的力值。
通俗類比:像撕便利貼一樣,捏住便利貼的一角,垂直于紙面向上撕,感受的拉力就是 90° 剝離力。
2. 180° 剝離法(平行剝離,適用于柔性多層材料)
適用對象:雙面膠、不干膠標簽、織物復合層、薄型瓦楞紙板(面紙與瓦楞芯紙的剝離)等。
原理邏輯:將試樣的兩層分別固定在兩個夾持器上,兩個夾持器沿 “與層面平行的 180° 方向” 反向拉伸,讓層間沿整個粘結面均勻剝離,測量剝離力。
通俗類比:像撕雙層塑料袋一樣,捏住袋子的兩層邊緣,向相反方向平拉,感受的拉力就是 180° 剝離力。
3. T 型剝離法(適用于厚型多層材料,如瓦楞紙板)
適用對象:瓦楞紙板(面紙與瓦楞芯紙、芯紙與里紙的粘合強度)、厚型復合板、膠合板等。
原理邏輯:將試樣加工成 “T” 型結構(一層為橫向,一層為縱向),橫向層固定,縱向層沿垂直方向施加拉力,讓層間在 T 型接口處剝離,測量最大剝離力(行業常稱 “粘合強度”)。
通俗類比:像拔釘子一樣,瓦楞紙板的面紙相當于 “木板”,芯紙相當于 “釘子”,儀器拉力模擬 “拔釘子” 的力,測試面紙與芯紙的粘結牢固度。
三、詳細工作步驟(以主流 T 型剝離法為例,適配瓦楞紙板測試)
1. 試樣準備:確保剝離力集中在層間
將瓦楞紙板切成標準尺寸的試樣(如 100mm×25mm,符合 GB/T 6548-2018);
關鍵步驟:用刀具將試樣的 “面紙與芯紙” 或 “芯紙與里紙” 沿一端預先分離 20-30mm(形成 T 型接口),避免拉力作用在材料本身(而非層間粘結面),確保測試的是 “層間結合力” 而非材料自身強度;
測試前將試樣在標準環境(23℃±1℃,濕度 50%±2%)平衡,避免溫濕度影響粘結強度(如膠水遇潮軟化)。
2. 夾持固定:精準定位剝離方向
將試樣的 “固定層”(如瓦楞紙板的面紙)夾在儀器的 “上夾持器” 中,“剝離層”(如芯紙)夾在 “下夾持器” 中;
調整夾持位置,確保試樣的 T 型接口正對兩夾持器的中心連線,且剝離方向垂直于層面(T 型法)或平行于層面(180°/90° 法),避免拉力偏移導致層間撕裂而非剝離。
3. 機械拉伸:勻速施加剝離力
儀器啟動后,通過電機驅動下夾持器以固定速度(如 100mm/min,國標規定)向下運動(T 型法)或反向運動(180° 法),勻速施加拉力;
拉力通過夾持器傳遞到試樣的層間粘結面,讓粘結面逐步分離(剝離),拉伸過程中力值會隨粘結面的分離狀態變化(如初期力值上升,穩定剝離后力值趨于平穩)。
4. 力值捕捉與數據記錄
剝離過程中,儀器的 “力傳感器” 實時捕捉拉力的變化,精度可達 ±0.5%,并通過數據采集系統記錄 “力 - 位移曲線”(橫軸為剝離距離,縱軸為拉力值);
當層間完全剝離(或剝離距離達到設定值)時,儀器停止拉伸,自動分析曲線數據:
對于脆性粘結(如硬膠粘結),取曲線的 “最大峰值力”(單位:N)作為剝離強度;
對于柔性粘結(如軟膠、熱熔膠粘結),取曲線的 “平均力”(單位:N)作為剝離強度;
瓦楞紙板測試中,通常以 “剝離力 / 試樣寬度” 表示(單位:N/m),即單位寬度的層間粘合強度。
5. 數據輸出:量化層間結合性能
儀器直接顯示核心數據:最大剝離力、平均剝離力、剝離強度(單位寬度力值),部分機型還會自動計算多組試樣的平均值、標準差(用于質量控制);
核心邏輯:剝離力 / 強度越大→層間粘結越牢固→材料抗分層能力越強(如瓦楞紙板層間剝離強度高,運輸中不易因擠壓導致面紙與芯紙分離,影響承重)。
四、關鍵原理補充(為什么這么設計?)
勻速拉伸的必要性:拉伸速度過快會導致力值峰值偏高(瞬間沖擊力),過慢會導致力值偏低(粘結面緩慢分離),固定速度(如 100mm/min)是為了讓不同測試的力值具有可比性,符合行業標準。
夾持器的設計要求:夾持器需具備足夠的夾持力,防止試樣打滑(尤其是柔性材料),同時夾持面需平整且帶有防滑紋理,避免壓傷試樣或導致剝離方向偏移。
預制剝離口的意義:如果沒有預制剝離口,拉力會先作用在材料本身,可能導致材料斷裂而非層間剝離,無法準確測量粘結強度;預制剝離口能讓拉力直接作用于粘結面,確保測試目標精準。
力傳感器的響應要求:層間剝離的力值變化可能是瞬間的(如脆性粘結斷裂)或持續的(如柔性粘結穩定剝離),傳感器需具備毫秒級響應速度,才能完整捕捉力值變化曲線,確保數據準確。
五、應用場景與原理適配
包裝行業:測試瓦楞紙板的面紙與芯紙粘合強度(避免紙箱分層)、復合膜的層間剝離強度(避免食品包裝膜破損漏液);
印刷行業:測試覆膜紙、UV 印刷紙的層間結合力(避免印刷后覆膜脫落);
建材行業:測試膠合板、復合地板的層間剝離強度(避免使用中分層開裂);
膠帶 / 膠粘劑行業:測試雙面膠、不干膠的剝離強度(確保粘性達標)。
層間剝離試驗機的工作原理可簡化為:預制剝離口→精準夾持試樣→勻速施加定向拉力→捕捉剝離力值變化→輸出剝離強度,核心是 “讓力集中在層間粘結面,通過標準化拉伸和精準力值測量,量化層間結合牢固度”,不同測試方法(T 型、180°、90°)僅適配不同材料的結構和使用場景,原理本質一致。
版權所有 @ 山東德瑞克儀器股份有限公司 備案號:魯ICP備12028852號-4 實驗室一站式服務,實驗室設計,試驗儀選配.(魯)-非經營性-2021-0099