DIN 53350 塑膠薄膜和片材 - 彎曲剛度測定 - 兩點法（奧爾森法）

德國標準化協會 (DIN) 發布的標準「DIN 53350 塑膠薄膜和片材 - 彎曲剛度測定 - 兩點法（奧爾森法）」描述了一種測量塑膠薄膜、塑膠片材以及相關材料（例如使用塑膠製成的塗層紡織品）彎曲剛度（或剛度）的測試方法。該標準包含一種測量薄塑膠材料在特定負載條件下抗彎曲性能的程序。此方法主要適用於以下柔性薄材料：

• 塑料薄膜
• 塑膠薄膜
• 在塗層或製造過程中使用塑膠的塗層織物。

柔韌性和觸感（垂感、鬆緊度或抗彎曲性）是重要的品質標準，在包裝薄膜、技術紡織品、人造皮革（合成皮革）、篷布、柔性膜和類似產品的行業中經常被提及。

此測試原理為兩點法（奧爾森法）。此方法得名於奧爾森彎曲法，採用兩點彎曲機構（有時也稱為加載夾緊條）。過程的基本要素包括：

• 將一條材料條（典型樣品尺寸取決於厚度和預期硬度，但通常為 15-25 毫米寬，100-150 毫米長）的一端水平夾緊（懸臂式佈置）。
• 對自由端施加一定的彎曲負荷或撓度。
• 此測試測量達到特定偏轉角所需的力，或測量已知力引起的偏轉。
• 彎曲剛度是根據施加的力、撓度、試樣幾何形狀（長度、寬度、厚度）和產生的彎矩之間的關係計算得出的。

這與三點或四點彎曲試驗（通常用於剛性塑膠或梁）不同，因為它針對非常薄、柔性的材料進行了優化，在這些材料中會發生較大的撓度，而經典梁理論的假設可能並不完全適用。

剛度本質上表示單位曲率的彎矩。

厚度測量，特別是對於塑膠薄膜和人造皮革（例如 DIN EN ISO 2286 系列），通常與其他 DIN/EN/ISO 標準結合使用，例如拉伸性能、撕裂強度或伸長裂縫測試。

這與更常見的懸臂梁法（例如，DIN 53362 標準規定懸臂長度）或 ISO 2493 標準（紙張和紙板剛度）不同。

對於柔性塑膠材料製造商而言，該標準在品質控制方面仍然非常重要，尤其是在歐洲，即使存在 EN 或 ISO 標準等類似性能的等效標準，DIN 標準仍然被廣泛引用。

簡而言之，DIN 53350 標準包含一種測量塑膠薄膜和片材彎曲剛度的方法，即兩點彎曲法，通常稱為奧爾森法。該標準適用於塑膠薄膜和片材，包括未塗層和塗層薄膜，並描述如何透過彎曲一端固定的條帶來確定其彎曲剛度。

在兩點彎曲法（奧爾森法）中，測試方法是透過在材料樣品上的兩點（通常是一個固定點和一個力作用點）施加力來產生可控的彎曲。這種方法稱為兩點彎曲法或奧爾森法。利用此方法，可以根據給定彎曲長度上測得的彎矩或力來計算薄膜材料的彈性模量（剛度的度量）。

彎曲剛度（也稱抗彎剛度）表示薄片（例如塑膠薄膜）在彎曲載荷作用下抵抗變形的能力。此特性在工業和材料科學領域非常重要，原因如下：

• 它會影響加工、處理和性能（例如，在包裝機中）。
• 在需要保持形狀的情況下，較硬的薄膜可能更合適；而在需要貼合性的情況下，較柔韌的薄膜可能更受歡迎。
• 硬度數據用於比較材料，並確保它們符合設計或品質規格。

DIN 53350 標準透過提供清晰的程序和測量原則來滿足這些需求，以確保實驗室和供應商之間的結果具有一致性和可比性。

兩點（奧爾森）測試通常遵循以下步驟：

• 樣品製備：將一條薄膜裁剪成特定寬度，並在一端緊緊夾住。
• 彎曲裝置：使用專為兩點加載設計的測試裝置，在距離夾具一定距離處施加彎曲力（或力矩）。
• 測量：記錄力與撓度或角度的關係。
• 計算方法：彎曲剛度和彈性模量是根據試樣尺寸、彎曲長度和測得的力/力矩計算得出的。此方法源自於經典梁彎曲理論，其中剛度與彎矩和曲率相關。
• 結果解釋：剛度以工程單位表示，代表抵抗彎曲的能力。

DIN 53350 標準還定義了測試條件（例如，樣品安裝、彎曲角度/速度和重複性標準），以提高測量精度和可比性。

該標準的最新更新對測量定義進行了現代化，增加了彎曲力和速度等術語，並修改了測試設備要求，但允許其他測量變體，同時在附錄中保留了奧爾森兩點測試。

兩點彎曲（奧爾森彎曲）法是材料表徵中常用的幾種彎曲試驗方法之一。其他方法包括三點彎曲和四點彎曲試驗，這些試驗在其他標準（例如 ISO 5628）中有規定，通常用於剛度較高或較厚的材料。此外，DIN 53350 標準中的兩點彎曲法特別適用於柔性薄膜和薄片，因為對於這類材料，簡單的支撐結構可能無法提供準確的剛度數據。

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