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印刷品抗摩擦測(cè)試儀依據(jù)英國(guó) BS 3110 印刷油墨及印刷成品耐摩擦色牢度測(cè)試規(guī)范設(shè)計(jì),通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)載荷下的回轉(zhuǎn)摩擦試驗(yàn),預(yù)判油墨、涂層的印刷適配性能,評(píng)估涂層與基材之間的結(jié)合適配程度,檢測(cè)印刷成品耐摩擦耐久性能,為包裝印刷工藝調(diào)整、包裝外觀效果優(yōu)化提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐,其檢測(cè)體系的核心原理基于恒定載荷與穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下,摩擦作用強(qiáng)度與油墨層耐磨牢度之間的確定關(guān)系。這一過(guò)程的關(guān)鍵在于加載壓力的穩(wěn)定性與回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的控制精度,以及摩擦碎屑干擾控制對(duì)最終耐磨性能評(píng)定結(jié)果的影響。
測(cè)試儀的核心由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、分級(jí)加載摩擦組件與空氣吹掃單元三部分構(gòu)成,整體執(zhí)行 BS 3110 規(guī)定的摩擦盤規(guī)格、加載壓力、試驗(yàn)轉(zhuǎn)速與碎屑清理要求。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)試驗(yàn)程序時(shí),印刷試樣平整固定于直徑 115mm 的下摩擦盤表面,標(biāo)準(zhǔn)摩擦介質(zhì)安裝在直徑 50mm 的上摩擦盤底端;通過(guò)配套對(duì)應(yīng)規(guī)格的加載砝碼,可切換 0.5Psi、1.0Psi、2.0Psi 三檔加載壓力,使摩擦介質(zhì)以恒定壓力垂直抵接試樣印刷面。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)上摩擦盤以 60 轉(zhuǎn) / 分鐘的固定轉(zhuǎn)速勻速回轉(zhuǎn),讓摩擦介質(zhì)與油墨涂層形成持續(xù)的相對(duì)滑動(dòng),模擬產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)、使用過(guò)程中的摩擦損耗工況。設(shè)備自帶空氣吹掃結(jié)構(gòu),由標(biāo)配的工作壓力 0.6MPa 以內(nèi)空壓機(jī)提供氣源,可及時(shí)清理試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦碎屑,避免墨屑、紙屑堆積在摩擦面充當(dāng)額外磨料。整個(gè)摩擦過(guò)程的核心控制量由兩部分組成:一部分是砝碼加載的恒定法向壓力,另一部分是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出的穩(wěn)定回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與總摩擦次數(shù)。

當(dāng)油墨層與基材的結(jié)合牢度發(fā)生變化時(shí),相同摩擦次數(shù)下的墨層損耗程度會(huì)隨之改變。油墨附著力越差、耐磨等級(jí)越低的印刷試樣,摩擦過(guò)程中墨層脫落、掉色、露底的現(xiàn)象越明顯,等效于耐摩擦色牢度等級(jí)越低。在載荷與轉(zhuǎn)速固定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,印刷品耐摩擦性能與墨層脫落程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,加載壓力越高、摩擦總次數(shù)越多,墨層的損耗就越嚴(yán)重。而耐摩擦性能的差異,會(huì)直接影響包裝印刷品在運(yùn)輸、陳列與使用過(guò)程中的外觀保持能力,耐磨性能不足的產(chǎn)品易出現(xiàn)圖案磨損、標(biāo)識(shí)模糊,影響產(chǎn)品辨識(shí)度與使用體驗(yàn)。
測(cè)試儀的程序控制系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)化配置共同決定了檢測(cè)結(jié)果的一致性與操作效率。早期的印刷耐摩擦檢測(cè)多采用手搖式或簡(jiǎn)易電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,依靠人工計(jì)數(shù)控制摩擦次數(shù)、通過(guò)目視主觀評(píng)定耐磨等級(jí),轉(zhuǎn)速波動(dòng)大、加載壓力偏差高,不同操作人員的評(píng)定結(jié)果一致性較差。現(xiàn)代儀器采用 PLC 控制系統(tǒng),搭配 7 寸彩色觸控操作界面,支持中英文操作切換,可在觸控界面完成參數(shù)設(shè)置與試驗(yàn)啟停;三檔標(biāo)準(zhǔn)載荷可快速切換,試驗(yàn)轉(zhuǎn)速按標(biāo)準(zhǔn)固定配置,試驗(yàn)條件高度統(tǒng)一,平行測(cè)試結(jié)果的可比性更強(qiáng)。配套的空氣吹掃除塵結(jié)構(gòu)可全程自動(dòng)清理摩擦碎屑,減少外來(lái)磨料對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾;測(cè)試完成后可對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)色卡評(píng)定耐磨等級(jí),試驗(yàn)記錄便于歸檔溯源,滿足油墨生產(chǎn)、印刷加工與包裝檢測(cè)的合規(guī)試驗(yàn)要求。
為了獲得準(zhǔn)確可靠的耐摩擦性能檢測(cè)結(jié)果,實(shí)際測(cè)試過(guò)程中需要克服幾個(gè)關(guān)鍵影響因素。首先是加載壓力的偏差。加載壓力偏高會(huì)加劇墨層磨損,導(dǎo)致評(píng)定的耐磨等級(jí)偏嚴(yán);壓力不足則磨損程度偏輕,評(píng)定結(jié)果偏松。因此需選用規(guī)格匹配的標(biāo)準(zhǔn)砝碼開(kāi)展試驗(yàn),定期對(duì)加載系統(tǒng)進(jìn)行壓力校準(zhǔn),以此抵消載荷偏差帶來(lái)的系統(tǒng)誤差。其次是摩擦介質(zhì)的一致性差異。不同材質(zhì)、不同粗糙度的摩擦布或摩擦紙,對(duì)墨層的磨損作用強(qiáng)度存在顯著差別,同批次平行試驗(yàn)需使用同一規(guī)格、同一批號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)摩擦介質(zhì),保證摩擦作用條件統(tǒng)一。第三是試樣的裝夾狀態(tài)。試樣翹邊、褶皺或貼合不平整,會(huì)造成摩擦面局部壓力分布不均,磨損程度出現(xiàn)局部差異,因此需將試樣平整固定于下摩擦盤表面,確保測(cè)試區(qū)域貼合、無(wú)折損。

此外,摩擦碎屑的堆積干擾也值得注意。脫落的墨屑與紙纖維堆積在摩擦界面,會(huì)充當(dāng)游離磨料加劇磨損,導(dǎo)致測(cè)得的耐磨性能偏低,因此試驗(yàn)全程需開(kāi)啟空氣吹掃裝置,及時(shí)清除界面碎屑。環(huán)境溫濕度同樣會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響,溫濕度變化會(huì)改變油墨層的軟硬程度與附著狀態(tài),高精度比對(duì)試驗(yàn)建議在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開(kāi)展。設(shè)備整機(jī)重量 30kg,外形尺寸 410mm×350mm×470mm,放置時(shí)需保證臺(tái)面水平,避免加載重心偏移造成壓力分布不均。
在實(shí)際操作中,操作人員還需注意平行試樣的制備一致性,同組樣品需保證印刷工藝、墨層厚度一致,減少試樣本身的差異。一般規(guī)則是,每組測(cè)試需制備多片平行試樣,綜合評(píng)定后給出最終耐磨等級(jí)。通過(guò)理解恒壓回轉(zhuǎn)摩擦法測(cè)定印刷耐摩性能的這些內(nèi)在邏輯,使用者可以更科學(xué)地把控試驗(yàn)條件、判斷檢測(cè)結(jié)果的可靠性,并在出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí),從載荷校準(zhǔn)狀態(tài)、摩擦介質(zhì)規(guī)格、試樣裝夾效果與碎屑清理情況等方面逐一排查原因。
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