DIN 53373 塑膠薄膜測試 - 衝擊穿透試驗及電子數據記錄

德國標準化協會 (DIN) 發布的標準「DIN 53373 塑膠薄膜測試—帶電子資料記錄的衝擊穿透試驗」描述了一種在動態負載條件下評估薄塑膠薄膜衝擊強度（或抗穿刺/穿透強度）的方法。此標準對於聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP) 或其他用於包裝袋、包裝、標籤及類似應用的聚合物薄膜等柔性包裝材料尤其重要。

此方法測量塑膠薄膜在受到突發垂直衝擊時的反應，模擬實際應用中搬運或運輸過程中可能遇到的跌落、撞擊或穿刺等應力。其主要目標是確定以下參數：

• 穿透薄膜所需的衝擊能量（通常以 J/mm² 或 Nm/mm² 表示，並已根據薄膜厚度進行歸一化）
• 失效前的最大偏差（穿透深度）
• 衝擊事件期間的力-時間曲線或能量-時間曲線。

與使用統計失效機率的簡單衝擊試驗方法（例如 ISO 7765-1 或 ASTM D1709 標準）不同，DIN 53373 標準著重於使用電子記錄的儀器化試驗。這使得能夠收集詳細的動態數據：力-時間曲線、能量吸收和失效行為。

測試設定如下：

• 撞擊器（管狀/衝擊式）：半球形頭部，通常直徑 20 毫米。
• 砧座/壓縮環：一個圓形開口，通常直徑為 40 毫米。
• 將薄膜樣品壓平在環之間。
• 一個下落的物體（或驅動管）以可控制的速度撞擊中心。
• 電子感測器即時記錄撞擊事件。

這種裝置常見於各種衝擊試驗機。

所測量的關鍵特徵如下：

• 斷裂（穿透）能
• 斷裂時的最大撓度

DIN 53373 標準年代久遠，雖然在某些情況下仍然有效，但許多實驗室和製造商現在更傾向於採用更現代的國際標準。該標準經常出現在與柔性薄膜相關的材料特性、產品資料表和專利文件中。

此測試廣泛應用於以下領域的品質控制：

• 包裝薄膜（食品、醫療、工業）。
• 標籤表面。
• 適用於對抗衝擊性要求極高的充氣薄膜或澆鑄薄膜。

簡而言之，DIN 53373 標準包含一種評估塑膠薄膜衝擊穿透性能的方法。此方法評估薄膜在受到垂直於薄膜表面的突發衝擊力時的反應，測量薄膜在穿透過程中吸收能量或發生斷裂的情況。

本標準旨在定義塑膠薄膜的基本衝擊相關機械性能，包括以下內容：

• 衝擊穿透阻力
• 能量吸收能力
• 最大穿透力
• 斷裂前的變形行為

這些參數使工程師能夠比較不同薄膜材料在動態負載條件下的韌性和耐久性。該測試還可以在不同溫度下進行，以研究聚合物薄膜從脆性到韌性的轉變。

DIN 53373 標準主要適用於塑膠薄膜和薄片：

• 硬質薄膜：厚度最大約 0,5 毫米。
• 柔性薄膜：厚度可達約 1 毫米。

測試的典型材料包括：

• 聚乙烯（PE）薄膜
• 聚丙烯（PP）薄膜
• 聚氯乙烯薄膜
• 多層包裝薄膜

所描述的測試方法會產生幾個重要數值：

• 最大穿透力
• 衝擊能量導致斷裂。
• 力-位移曲線
• 薄膜變形

這些結果有助於評估材料的韌性和抗穿刺性。

DIN 53373 標準後來被更新的塑膠薄膜和片材衝擊試驗程序所取代。例如，標準「DIN ISO 7765-2 塑膠薄膜和片材 - 自由落體箭法測定衝擊強度 - 第 2 部分：儀器化穿刺試驗」包含一種使用測量力和撓度的儀器測定塑膠薄膜穿刺衝擊特性的試驗方法。如果需要記錄在標稱恆定衝擊速度下的力-撓度或力-時間圖，以便詳細表徵衝擊行為，則此方法適用。當可用的試樣數量較少且無法應用 DIN ISO 7765-1 標準中所述的階梯法時，也需要使用此試驗方法。此試驗方法適用於厚度不超過 1 mm 的薄膜，並可比較薄膜的衝擊穿透力、雙軸變形和能量吸收能力。此外，透過改變溫度、穿透速率或相對濕度，可以確定薄膜在試驗條件下脆性和韌性行為之間的過渡區域。

因此，DIN 53373 標準定義了塑膠薄膜的儀器衝擊穿透試驗，可以測量穿透力、能量吸收和在突發衝擊下的變形行為。儘管該標準歷史上應用廣泛，但現在已被 ISO 7765 等基於 ISO 的標準所取代。

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