КОНВЕРТ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ТЕРМОУСАДОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ЭТИКЕТОК

Область техники, к которой относится предложение
Предложение относится к физике твердого тела, а более конкретно к методам и устройствам для испытания твердых материалов с применением нагревания. Устройство может быть использовано для контроля качества термоусадочных полимерных пленок, применяемых в упаковочном производстве, выявления защитной маркировки на деталях упаковки, изготовленных из термоусадочных полимерных пленок, а также в качестве устройства для дилатометрических испытаний интервальных пленок с градиентом термоусадки.
Уровень техники
Известно устройство для контроля качества термоусадочных полимерных пленок, применяемых в производстве по ГОСТ 25951-83.
Устройство может применяться для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток изготовленных по полезным моделям Пат. РФ 98987, МПК G09F 3/00, Пленочная упаковка защищенная от подделки, Кондратов А.П., Баблюк Е.Б., Ерофеева А.В., Шулина Т.М. опубл. 10.11.2010, Бюл. №31 от 10.11.10 и Пат. РФ 97843, МПК G09F 3/00, Информационно-защитная этикетка, Кондратов А.П., Бенда А.Ф., Ерофеева А.В.; опубл. 20.09.2010, Бюл. №26 от 20.09.10.
Известное устройство для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток содержит средства закрепления образцов и средства ограничения их скручивания, представляет собой рамку из гетинакса или толстого картона размером 100×150 мм с нанесенной шкалой для измерения усадки пленки, на которую намотано 2 ряда нитей под произвольным углом. В верхних углах рамки имеются отверстия для крепления ее в термостате. Образцы термоусадочной пленки консольно крепяться к верхней строне рамы при помощи игл.
Устройство используется следующим образом. Образцы пленки размером 10×55 мм вырезают вдоль и поперек направления усадки (по 5 шт в каждом направлении). На расстоянии 5 мм от края образцов наносят метку. Затем они крепятся на рамку толщиной 2 мм при помощи иголок. Высота рамки 100 мм, ширина не менее 150 мм. Для ограничения перемещения из плоскости рамки на нее наматывается под произвольным углом 2 ряда нитей и устанавливается шкала для измерения длины образцов после усадки.
Термостат нагревается до температуры 100°C, после достижения заданной температуры рамка с образцами устанавливается в вертикальном положении на штифты, находящиеся в термостате. Нагреваются образцы в течение 60 с. Затем рамка извлекается из термостата, и после охлаждения образцов до температуры окружающей среды измеряются размеры образцов, и вычисляется усадка пленки.
Недостатком известного устройства является его сложность, длительность подготовки образцов, необходимость предварительного разогрева термостата и длительность проведения испытаний.
Сущность предложения
Решаемой технической задачей является упрощение процедуры испытаний, сокращение времени необходимого для подготовки образцов и проведения термоусадки.
Поставленная задача решается тем, что устройство для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток, представляющее собой конверт, содержащие средство ограничения скручивания образцов термоусадочной пленки, согласно предложения, содержит два листа термостойкого полимерного материала с размерами в 2÷10 раз превышающими размеры образца сваренными с трех сторон в слоистый пакет, между которыми размещены 2 листа антиадгезионного термостойкого материала. В качестве термостойкого материала используют пленки полиэтилентерефталата, полиимида, политетрафторэтилена. В качестве антиадгезионного термостойкого материала - пленку политетрафторэтилена или силиконизированную бумагу.
Предложение иллюстрируется схемой конверта в увеличенном масштабе и примерами его использования для определения термоусаживающихся свойств полимерных этикеток.
Фиг. 1. Сечение конверта для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток. 1 - образец термоусадочной пленки; 2 - лист антиадгезионного термостойкого материала; 3 - лист термостойкого материала.
Фиг. 2. Общий вид конверта для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток. 1 - образец термоусадочной пленки; 2 - лист антиадгезионного термостойкого материала; 3 - лист термостойкого материала.
Описание конверта для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток в статике. Устройство состоит из средства, предотвращающего скручивание образцов при термоусадке, представляющее собой два листа термостойкого полимерного материала с планарными размерами в 2÷10 раз превышающими размеры образца по ширине и длине, скрепленными с трех сторон в слоистый пакет, внутри которого размещены два листа антиадгезионного термостойкого материала.
Устройство используют следующим образом. Образцы (1) размером 10×50 мм вырезают вдоль и поперек направления усадки этикетки (по 5 штук в каждом направлении). Пинцетом образец укладывают между листами термостойкого материала с низкой поверхностной энергией (2), расположенными между другими двумя листами термостойкого материала (3) и многослойный пакет с образцом термоусадочной пленки пропускают с постоянной скоростью через ламинатор, внутри которого поддерживается заданная постоянная температура, при этом образец этикетки сокращает свои габаритные размеры за счет усадки.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления предложения
2
Пример 1. Конверт для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток состоит из средства, предотвращающего скручивание образцов при термоусадке, представляющего собой два листа полиэтилентерефталата толщиной 30 мкм размером 150×300 мм, что в 5 раз превышает размеры этикетки по ширине и длине. Листы полиэтилентерефталата сварены с трех сторон в слоистый пакет, между которыми размещены два листа антиадгезионного термостойкого материала полиимида с поверхностной энергией 22 Дж/м толщиной 25 мкм.
Образец вырезанный из термоусадочной поливинилхлоридной этикетки размером 50×10 мм пинцетом укладывают между листами полиимида, расположенными внутри сваренных по краям листов полиэтилентерефталата и пакет с термоусадочной этикеткой пропускают со скоростью 20 мм/мин через пакетный ламинатор марки, HSE-3 внутри которого поддерживается температура 160°C, при этом образец пленки сокращает свои габаритные размеры за счет усадки при нагревании. Извлекают после охлаждения этикетку из слоистого пакета. Измеряют размеры образцов после охлаждения, вычисляют усадку и заносят результаты в таблицу 1. Время затраченное на подготовку образцов и проведение и испытаний составляет 50 с.
2
Пример 2. Конверт по примеру 1, но изготовлен из листов полиэтилентерефталата толщиной 50 мкм размером 100×500 мм, что в 10 раз превышает размеры образца. Листы полиэтилентерефталата склеены термостойким цианакрилатным клеем с трех сторон в слоистый пакет. Между листами полиэтилентерефталата размещены два листа пленки политетрафторэтилена толщиной 25 мкм с поверхностной энергией 18 Дж/м.
Образец термоусадочной поливинилхлоридной пленки размером 10×50 мм пинцетом укладывают между листами полиимида, и пакет с образцом термоусадочной пленки пропускают со скоростью 20 мм/мин через пакетный ламинатор марки, HSE-3 внутри которого температура 160°C, при этом образец вырезанный из этикетки сокращает свои габаритные размеры за счет усадки. Измеряют размеры образцов после охлаждения и вычисляют усадку. Время проведения подготовки образцов и испытаний составляет 50 с.
2
Пример 3. Конверт по примеру 1, но изготовлен из листов полиэтилентерефталата толщиной 30 мкм размером 20×100 мм, что в 2 раза превышает размеры образца. Между листами полиэтилентерефталата размещены два листа пленки политетрафторэтилена толщиной 20 мкм с поверхностной энергией 18 Дж/м.
Образец термоусадочной поливинилхлоридной пленки размером 10×50 мм пинцетом укладывают между листами полиимида, и пакет с образцом термоусадочной пленки пропускают со скоростью 20 мм/мин через пакетный ламинатор марки, HSE-3 внутри которого поддерживается температура 150°C, при этом образец пленки сокращает свои габаритные размеры за счет усадки. Измеряют размеры образцов после охлаждения и вычисляют усадку. Время проведения подготовки образцов и испытаний составляет 30 с.
Пример 4 (контрольный). Известное устройство для испытания защитных термоусадочных полимерных этикеток, включающее средство закрепления образцов и средства ограничения их скручивания, представляющее собой рамку из толстого картона размером 100×150 мм с нанесенной шкалой для измерения усадки пленки, на которую намотано 2 ряда нитей под произвольным углом. В верхних углах рамки имеются отверстия для крепления ее в термостате. Образцы термоусадочной пленки консольно крепятся к верхней стороне рамы при помощи игл. Устройство помещается в термостат на 60 с и охлаждается до комнатной температуры. Измеряют размеры образцов после охлаждения и вычисляют усадку. Время проведения подготовки образцов и испытаний 300-400 с.
Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Результаты испытаний
Термостат (известное устройство) Образец вырезан из этикетки:
Ламинатор (по полезной мадели) Образец вырезан из этикетки:
вдоль направления усадки
поперек направления усадки
вдоль направления усадки
поперек направления усадки
№
Размеры, мм
a<sub>1</sub>,
a<sub>2</sub>,
ε<sub>y</sub>,
b<sub>1</sub>,
b<sub>1</sub>,
ε<sub>y</sub>,
a<sub>1</sub>,
a<sub>2</sub>,
ε<sub>y</sub>,
b<sub>1</sub>,
b<sub>2</sub>,
ε<sub>y</sub>,
Размеры, мм
%
Размеры, мм
%
Размеры, мм
%
Размеры, мм
%
1
50
30
40
10
6
40
50
32
36
10
6
40
2
50
31
38
10
6
40
50
31
38
10
5,8
42
3
50
32
36
10
6
40
50
32
36
10
6
40
4
50
31
38
10
6
40
50
32,5
35
10
6
40
5
50
31
38
10
6
40
50
31
38
10
6
40
Среднее значение
38
40
37
40