Исследование прочностных свойств упаковочных многослойных полимерных пленочных материалов, полученных методом каширования, страница 13

Рис. 3.4.1.2. Зависимость прочности от относительной деформации при растяжении ПЭТ в поперечном направлении.

Рис. 3.4.1.3. Зависимость прочности от относительной деформации при растяжении ПП в машинном направлении.

Рис. 3.4.1.2. Зависимость прочности от относительной деформации при растяжении ПП в поперечном направлении.

1. Свойства многослойного материала

Исследования свойств многослойного материала проводилось аналогично разделу 3.4.1. Пленка прошла серию из 20 испытаний на разрыв: по 10 в машинном и поперечном направлении. Параметры кашированного материала:

m_каш = 352,03 г/м.кв;

h_каш = 26,7 мкм.

Таким образом, при примерная толщина клеевого слоя составляет 1мкм.

Результаты испытаний представлены в таблицах 3.4.2.1 и 3.4.2.2. На рис. 3.4.2.1 и 3.4.2.2 показаны примеры зависимостей прочности σ от относительной деформации при растяжении ε.

Увеличение прочностных свойств многослойного материала по сравнению с индивидуальными слоями в обоих направлениях представлено на рис. 3.4.2.3 и 3.4.2.4.

Из полученных результатов видно, что прочность многослойного материала многократно увеличивается по сравнению с однослойными пленками, и кроме того присутствует эффект упрочнения, составляющий 23% в машинном направлении и 18% - в поперечном. Анализ деформационных свойств так же показал изменение деформируемости материала по сравнению с теоретической на 143% и 109% в машинном и поперечном направлениях соответственно, что при наличии увеличения модуля упругости (11%- машинное направление, 14% - поперечное) свидетельствует об усилении прочностных свойств кашированного материала.

Такое поведение многослойного кашированного материала явно не связано с наличием тонкого слоя адгезива, а скорее всего обусловлено эффектом блокировки, упомянутом в разделе 2.5.3. Подробное рассмотрение этого явления требует детальных исследований прочности многослойных полимерных материалов с точки зрения механизма развития разрушения в вершинах микротрещин.

Анализируя свойство кашированных материалов упрочняться, можно сделать вывод о том, что для выполнения требований к многослойному материалу для производства мягкой тары нет необходимости в таком запасе прочности. Следовательно, в дальнейшем можно рассматривать вопросы о сокращении толщины индивидуальных слоев в многослойном материале, и совершенствовании технологии и оборудования для процесса каширования.

Таблица 3.4.2.1. Свойства кашированного многослойного материала в машинном направлении

Таблица 3.4.2.2. Свойства кашированного многослойного материала в поперечном направлении

Рис. 3.4.2.1. Зависимость прочности от относительной деформации при растяжении кашированного материала в машинном направлении.

Рис. 3.4.2.2. Зависимость прочности от относительной деформации при растяжении кашированного материала в поперечном направлении.

Рис. 3.4.2.3. Зависимости прочности от относительной деформации при растяжении для индивидуальных слоев и многослойного материала в машинном направлении.

Рис. 3.4.2.3. Зависимости прочности от относительной деформации при растяжении для индивидуальных слоев и многослойного материала в поперечном направлении.

1. Оценка погрешности

По теории математической статистики за лучшую оценку истинного значения результата измерений величины х_i принимается среднее арифметическое значение {х}, вычисляемое по формуле 3.4.3.1:

(3.4.3.1)

где x_i - результат i -го измерения;

n – число измерений (n =10, в данном случае).

Для оценки случайной погрешности измерения существует несколько способов. Наиболее распространена оценка с помощью стандартной или средней квадратичной погрешности σ (ее часто называют стандартной погрешностью или стандартом измерений).

Средней квадратичной погрешностью называется величина S_n , вычисляемая по формуле 3.4.3.2:

(3.4.3.2)

Если число наблюдений очень велико, то подверженная случайным колебаниям величина S_n стремится к постоянному значению σ (формула 3.4.3.3) :

(3.4.3.3)