DIN 53357 اختبار الصفائح والأفلام البلاستيكية - اختبار فصل الطبقات

يصف معيار "DIN 53357 لاختبار الصفائح والأغشية البلاستيكية - اختبار فصل الطبقات"، الذي وضعه المعهد الألماني للمعايير (DIN)، طريقة اختبار تُستخدم لتقييم التصاق الطبقات ببعضها أو الطبقات العليا بالركيزة. تحدد هذه الطريقة قوة الفصل. يمكن تطبيق طريقة الاختبار هذه على المنتجات وفقًا للمعيار DIN 16922. وحسب نوع المنتج، يمكن استخدام طريقتين: الطريقة أ أو الطريقة ب. يجب الاتفاق على الطريقة.

ولأغراض هذا المعيار، تشير قوة الفصل إلى القوة المطلوبة لفصل طبقتين عن بعضهما البعض أو طبقة علوية عن طبقة سفلية، كما هو محدد وفقًا لهذا المعيار.

عند إجراء هذا الاختبار، يُمكن استخدام أي جهاز اختبار شد مطابق لمعيار "DIN 51221 لآلات اختبار الشد"، ومجهز بمعدات قياس قوة منخفضة القصور الذاتي تلبي متطلبات الفئة 1 المحددة في معيار "DIN 51220 لآلات اختبار المواد". يجب اختيار نطاق قياس قوة جهاز الاختبار بحيث لا يقع متوسط ​​قوة الفصل ضمن الخُمس الأول من نطاق القياس. يُمكن تسجيل قوة الشد المؤثرة على العينة.

يجب أن تُجرى عملية أخذ العينات والمعالجة الأولية وفقًا للمعيار "DIN 16906 اختبار الصفائح والأغشية البلاستيكية - العينات والنماذج - التحضير والتكييف". ويُحدَّد شكل وعدد العينات على النحو التالي:

• لاختبار الفصل بالطريقة أ، يُؤخذ خمس عينات، طول كل منها 200 مم، طوليًا وعرضيًا من الشبكة. بالنسبة لألواح البلاستيك المركب، يجب أن يكون عرض عينات الاختبار 50 مم زائد/ناقص 1 مم. بالنسبة للأغشية البلاستيكية متعددة الطبقات وفقًا للمعيار DIN 16922، يمكن استخدام عينات اختبار بعرض 15 مم زائد/ناقص 1 مم.
• بالنسبة لاختبار الانقسام بطريقة ب، يجب أخذ خمس عينات اختبار، كل منها بعرض 15 مم زائد/ناقص 1 مم وطول 250 إلى 300 مم، عبر البلاطة.

عند تحضير عينات الاختبار، تُفصل الطبقات المراد فصلها ميكانيكيًا، إن أمكن، على طول حافة ضيقة للعينة وبالتوازي مع سطحها، بطول لا يقل عن 40 مم. يجب ألا تتعرض الطبقات نفسها لضرر كبير.

إذا تعذر فصل الطبقات، فيمكن تسهيل ذلك، عند الضرورة، بغمر العينة في مذيب مناسب أو بخار مذيب بطول حوالي 40 مم. يجب بعد ذلك إزالة المذيب بالتجفيف عند درجة حرارة لا تتجاوز 70 درجة مئوية. إذا تعذر فصل الطبقة العلوية عن الركيزة حتى بعد هذه المعالجة، فلا يمكن إجراء الاختبار. بالنسبة للطبقات العلوية الرقيقة التي تكون قوتها أقل من قوة الفصل، يمكن تعزيز الرابطة بلصق العينتين (الطبقة العلوية بالطبقة العلوية) بمادة لاصقة من البولي يوريثان خالية من المذيبات. تُفصل طبقة علوية واحدة فقط ميكانيكيًا بطول حوالي 40 مم، كما هو موضح أعلاه. بعد التحضير، تُعالَج عينات الاختبار مسبقًا وفقًا لهذا المعيار.

على الرغم من أن معايير ISO، مثل ISO 4593، قد حلت محلها إلى حد كبير اليوم، إلا أن معيار DIN 53357 يتمتع بأهمية تاريخية في اختبار المواد، وخاصةً لتقييم خصائص الأغشية والصفائح البلاستيكية. ويُعتبر هذا المعيار مهمًا للأسباب التالية:

• الاختبارات الموحدة للبلاستيك: يوفر معيار DIN 53357 منهجيةً موحدةً لاختبار الخصائص الميكانيكية للأغشية البلاستيكية، مثل قوة الشد والاستطالة ومقاومة التمزق. وهذا يضمن نتائج موثوقة وقابلة للمقارنة بين مختلف المختبرات والمصنعين.
• مراقبة الجودة: يُعدّ هذا المعيار بالغ الأهمية لضمان الجودة في صناعات مثل التعبئة والتغليف، حيث تُستخدم الأغشية البلاستيكية على نطاق واسع. فهو يُمكّن المصنّعين من التحقق من استيفاء المواد لمعايير أداء محددة، مما يضمن المتانة والكفاءة.
• اختبار الالتصاق: من أهم جوانب معيار DIN 53357 تركيزه على اختبار خصائص التصاق الأغشية المصفحة أو المطلية. يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية في التطبيقات التي تؤثر فيها قوة الالتصاق بين الطبقات بشكل مباشر على أداء المنتج (مثل التغليف متعدد الطبقات أو الأشرطة).
• معيار الصناعة: بصفته معيارًا ألمانيًا، شكّل هذا المعيار معيارًا للصناعات الأوروبية قبل اعتماد معايير دولية أوسع نطاقًا، مثل ISO. وقد سهّل هذا المعيار التجارة والتعاون من خلال توفير إطار عمل مشترك لمواصفات المواد.
• السلامة والموثوقية: من خلال تحديد ظروف الاختبار والإجراءات، تساعد معايير DIN 53357 على ضمان أن الأفلام البلاستيكية المستخدمة في التطبيقات الحرجة (مثل التغليف الطبي وسلامة الأغذية) تلبي متطلبات السلامة والموثوقية الصارمة.

ونتيجة لذلك، حلت المعايير الحديثة مثل ISO 4593 أو ما يعادلها من معايير ASTM محل DIN 53357 إلى حد كبير. ومع ذلك، فقد ساهمت بشكل كبير في إنشاء بروتوكولات اختبار صارمة وقابلة للتكرار تعمل على تحسين جودة وأداء المواد البلاستيكية في مختلف الصناعات.

يركز معيار DIN 53357 بشكل أساسي على اختبار الأغشية والصفائح البلاستيكية، ويتضمن طرق اختبار محددة لتقييم الخواص الميكانيكية وخصائص الالتصاق. صُممت هذه الطرق خصيصًا لتقييم أداء الأغشية البلاستيكية في تطبيقات مثل التغليف والصفائح والطلاءات. طرق الاختبار الرئيسية هي:

• اختبار الالتصاق (اختبار التقشير): يهدف هذا الاختبار إلى قياس قوة الالتصاق بين طبقات الأغشية البلاستيكية المصفحة أو المطلية، مثل التغليف متعدد الطبقات أو الأشرطة اللاصقة. يُجرى اختبار التقشير بفصل طبقات الغشاء المصفح بزاوية محددة (عادةً 180 درجة أو 90 درجة) باستخدام آلة اختبار الشد. تحدد هذه المواصفة معايير مثل معدل التقشير، وعرض العينة، والظروف البيئية (مثل درجة الحرارة والرطوبة) لضمان ثبات النتائج.
• اختبار الشد: يهدف هذا الاختبار إلى تقييم القوة الميكانيكية ومرونة الأغشية البلاستيكية، بما في ذلك قوة الشد (القوة اللازمة لكسر الغشاء) والاستطالة عند الكسر. يُثبّت شريط من الغشاء في آلة اختبار الشد، ويُشَدَّ بسرعة ثابتة حتى ينكسر. يُحدِّد هذا الاختبار قوة الشد، والاستطالة عند الكسر، ومقاومة الخضوع (إن وجدت).
• اختبار مقاومة التمزق: يهدف هذا الاختبار إلى قياس مقاومة غشاء بلاستيكي للتمزق، وهو أمر بالغ الأهمية لتقييم المتانة في تطبيقات مثل الأكياس أو مواد التغليف. تُعرَّض عينة مقطوعة مسبقًا (عادةً ما يكون بها تمزق بسيط في البداية) لقوة تمزق باستخدام طرق مثل اختبار إلمندورف للتمزق أو اختبار تمزق البنطال. تُسجَّل القوة اللازمة لانتشار التمزق.
• اختبار قوة الالتصاق للأغشية المطلية: يهدف هذا الاختبار إلى تقييم قوة الالتصاق بين غشاء بلاستيكي وطبقة طلاء (مثل الورنيش أو الحبر أو المادة اللاصقة). وعلى غرار اختبار التقشير، يتضمن هذا الاختبار قياس القوة اللازمة لفصل الطلاء عن الطبقة السفلية. ويمكن استخدام معدات متخصصة لبدء عملية الفصل وتعزيزها.
• تحضير العينات وتكييفها: تهدف هذه العملية إلى ضمان نتائج متسقة وقابلة للتكرار. تحدد هذه المواصفة كيفية تقطيع العينات وتخزينها وتكييفها (على سبيل المثال، عند مستويات محددة من الحرارة والرطوبة) قبل الاختبار لتجنب أي تباين ناتج عن العوامل البيئية.

تم دمج العديد من الطرق من DIN 53357 في معايير ISO أو ASTM أو استبدالها بها، ولكن المبادئ تظل متشابهة.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات بمجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار DIN 53357 "اختبار الصفائح والأغشية البلاستيكية - اختبار فصل الطبقات".