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2025年9月24日 星期三

膠黏的軟硬快慢,可以這樣做

  玻璃、金屬、光滑塑膠這類硬質基材,表面堅硬且幾乎無彈性,粘性物質只能靠自身的吸附力“貼緊”。比如膠帶粘在玻璃上,膠層無法滲入基材內部,全憑膠分子與玻璃表面的作用力 ——這也是為什麼玻璃上的膠帶好撕,且不易留痕。在工業測試中,硬質基材常被用作“基準面”,用來衡量粘性物質的 “純粘性” 強弱。

基材軟硬像不同質地的舞臺,決定粘性的 “表演方式”​

硬碰硬,粘性全靠表面吸附​

玻璃、金屬、光滑塑膠這類硬質基材,表面堅硬且幾乎無彈性,粘性物質只能靠自身的吸附力“貼緊”。比如膠帶粘在玻璃上,膠層無法滲入基材內部,全憑膠分子與玻璃表面的作用力 ——這也是為什麼玻璃上的膠帶好撕,且不易留痕。在工業測試中,硬質基材常被用作“基準面”,用來衡量粘性物質的 “純粘性” 強弱。​

軟對軟,粘性多了變形助攻​

布料、海綿、橡膠等軟質基材,表面有彈性或孔隙,會主動 “配合” 粘性。比如貼紙粘在毛衣上,布料纖維會被膠層 “勾住”,甚至輕微變形包裹膠層,讓粘性比粘在玻璃上強 30% 以上。

接觸的快慢,藏著粘性的 “反應時差”​

當探頭以每秒10釐米以上的速度接觸基材時,粘性物質還沒來得及充分鋪開或滲入,測得的粘性往往偏小。比如快速撕下貼在塑膠板上的膠帶,膠層還沒完全貼合表面紋理,感覺“沒那麼粘”。這種場景常見於快遞分揀時的快速封箱,膠帶與紙箱的短暫接觸,考驗的是 “暫態粘性”。

​當接觸速度放緩到每秒2釐米時,粘性物質有足夠時間貼合基材表面,甚至滲入細微縫隙,測得的粘性會顯著提高。比如慢慢將手機膜貼在螢幕上,膠層能排出空氣,與玻璃完全貼合,感覺“粘得更牢”。實驗室資料顯示,同一膠帶在相同基材上,慢速接觸的粘性力值比快速接觸高20%-50%。


施加的力度大小,決定粘性的 “咬合強度”​

壓力值,作為影響粘性表現的關鍵變數,本質上是粘性物質接觸基材時施加的力學作用。以常見的橡皮泥為例,當我們輕輕按壓,橡皮泥僅在基材表面形成輕微接觸;而當用力擠壓時,柔軟的膠體便會順著基材表面的微觀溝壑、孔隙流動,如同榫卯結構般精准嵌合,形成更多的物理錨點。工業標準中,如 ASTM D3654《壓敏膠粘帶剪切粘合力的標準測試方法》,規定測試時需施加特定壓力(如 1N)使膠帶與基材緊密貼合,確保評估結果能反映長期固定場景下的粘性可靠性。

從隨手一貼的便利貼到長期固定的管道膠帶,基材的軟硬、接觸的快慢、施加的壓力大小,共同決定了粘性的 “最終表現”。這些藏在細節裡的學問,最終都變成了生活裡的便利 —— 該臨時粘的不費力,該長期粘的不掉落。下次貼東西時,不妨試試用力按一按,或許會發現“粘性”比想像中更聽話。

初粘與探頭的秘密,可以這樣做

   撕開零食包裝袋的瞬間,封口貼粘在手指上;剛貼好的便簽紙,輕輕一碰就歪了邊角;新買的膠帶,第一次粘在紙箱上總擔心粘不牢 —— 這些 “第一下” 的粘性,就是我們常說的 “初粘”。它不像持續粘性那樣需要時間考驗,卻直接決定了物品 “好不好粘” 的第一印象。在實驗室裡,探頭就像精准的 “初粘裁判”,形狀、大小、材料的差異,都會讓這場 “第一印象打分” 結果大不同。


一、不同形狀的探頭:觸碰方式決定 “粘感”​

探頭的形狀直接影響它與物質的接觸方式,進而改變對粘性的測量。​

1. 柱形探頭:測量 “全面接觸” 的整體粘性​

柱形探頭採用面接觸設計,可全面覆蓋被測物表面,精准獲取粘性。直徑 5mm 的標準柱形探頭遵循《ASTM》國際標準,常用於壓敏膠粘性測試。嚴格的設備校準與規範操作,保障了測試資料的科學性和可重複性。​

2. 球形探頭:捕捉 “輕輕一碰” 的初始粘性​

球形探頭以單點接觸被測物,精准捕捉初始粘性。測試便利貼時,它模擬指尖輕觸瞬間,測得的數值揭示了其 “好貼易撕” 的粘性本質。用球型探頭替代柱形探頭可以更好的觀測初黏力、分子鍵結強度、抗剪切力、黏著性及黏附性等特徵。​

二、同形狀不同大小的探頭:尺寸改變 “測量尺度”​

  哪怕是同一種形狀的探頭,大小不同,測出的粘性也會產生顯著差異。這就好比用不同倍數的放大鏡觀察同一片樹葉:3 倍放大鏡下只能看到葉脈的大致走向,而 10 倍放大鏡卻能捕捉到葉肉細胞的細微紋理。探頭尺寸的改變,本質上是改變了接觸面積和作用尺度。直徑0.5英寸與直徑1英寸的球型探頭測試資料顯示,直徑更大的探頭資料差異尤為明顯。


二、同形狀不同大小的探頭:尺寸改變 “測量尺度”

探頭的材料屬性如同微觀世界的 "社交密碼",從分子層面編寫著與被測物質的交互劇本。以常見的塑膠與金屬材質為例:在電子顯微鏡下,塑膠表面密佈著微米級的溝壑與凸起,而金屬表面則如鏡面般緻密平滑,二者與樣品的實際接觸面積因此存在數量級差異。金屬球與聚丙烯探頭球型探頭測試中尤為顯著折射出材料表面性質對測量結果的決定性影響。

從生活到實驗室,探頭的每一個細節都在影響著對 “粘性” 的解讀。這些看似微小的差異,最終都轉化成了產品的品質。下次再碰到 “粘” 的小問題,或許你會想起,探頭早已幫我們把這些奧秘算得明明白白。

2024年12月24日 星期二

包裝材料的保溫與抗震,因為氣孔

在選擇和設計包裝材料時,保溫、抗震以及物理強度等是最被關注的性能,因為這些特性直接關係到材料在實際使用中的表現。良好的保溫性能能夠在運輸過程中穩定內部物品的溫度,避免因溫度波動造成的損壞;抗震性能則能有效吸收和分散外部衝擊力,保護內部物品免受損傷;而物理強度則確保包裝材料在搬運、堆放和運輸中的耐用性,不易破損,從而保障內部物品的完整與安全。這些性能不僅取決於包裝材料所用的原料,還與生產過程中形成的氣孔大小密切相關。 

2024年9月25日 星期三

質構儀評估膠帶的剪切力


目的
測試膠帶的動態剪切力

實驗方法
使用拉伸裝置拉伸膠帶至斷裂,以測得其膠帶的剪切力。

2024年6月27日 星期四

結合物性儀與電阻裝置測試鍵盤軸的性能

目的
在現代機械鍵盤的中,除了壓縮的手感和聲音,觸發的行程也是消費者考慮的重要因素,而除了傳統的力量判斷手感外,結合電阻裝置測試鍵盤軸的觸發點位元,精准評價不同鍵盤軸的特性。

以物性儀測試不同種類的鍵盤


目的
隨著時代的進步,電子產品已經成為現代人不可或缺的生活必需品工具之一,而其中電腦由於結合工作與玩樂性質,全球成年人每天平均使用電腦的時間更是高達6.5小時,因此電腦配件的使用性就是需要關注的重要指標。

2022年9月23日 星期五

循環利用的包裝材料的質地分析

在政府法規和客戶需求的推動下,可持續包裝是各行各業關注的重點。可持續包裝可以通過設計具有多個生命週期的包裝專案、回收、再利用或升級回收特定包裝組件,或者選擇更環保的材料來創建。使包裝更具可持續性需要涉及供應鏈的所有階段,以彌合製造商和回收商之間的差距,並幫助企業更好地瞭解包裝的循環性和面向未來的設計。

2022年5月31日 星期二

使用物性分析儀(TA.XT PlusC)評估不同材料製成吸管的質地特性

使用物性分析儀(TA.XT PlusC)評估不同材料製成吸管的質地特性

目的

透過物性分析儀的搭配三點彎曲裝置與直徑36mm柱型探頭,測試不同材質的吸管泡水不同時間後的質地特徵。

實驗方法

使用三點彎曲裝置與直徑36mm柱型探頭,測試吸管的彎曲剛性,壓縮強度、脆性與彈性等指標。

2022年3月21日 星期一

使用物性分析儀(TA.XT PlusC)評估不同品牌的自封袋封口的剝離力

目的

不同品牌的自封袋,因其封口工藝的不同,用手剝離自封條所需的剝離力也有差別,本實驗使用夾具拉伸探頭模擬測試兩種不同品牌自封袋剝離力的區別。

實驗方法

使用A/ATG對自封袋進行拉伸試驗。

將自封袋兩側開口處粘貼膠帶,可增加摩擦力以利夾住樣品,也可增加夾具與袋口的夾合面積。

2021年10月20日 星期三

使用質地分析儀的新型物理測試方法

我們的探頭和夾具系列的發展是因為需要新的方法來保持/支撐和測試樣品,而從前的傳統質地分析測試沒有這種方法。例如,不在單純只是上下運行使用質地分析儀,您可以將儀器平放,使側面支撐儀器,並在水平面上測量摩擦力。這可用於測量包裝的摩擦特性或評估乳酪的磨碎特性。

2021年6月15日 星期二

如何測量產品包裝的物理性能

現今製造商意識到包裝在他們的產品上的作用和意義,這在快節奏消費品領域上尤為明顯。

無論產品本身有多貴重或多麼理想,包裝不良可能導致產品不適合使用、無法搬運和儲存,甚至無法銷售。包裝性能差不僅會損害產品,還會損害產品公司的聲譽和盈利能力。因此,包裝材料的測試現在和產品評估本身一樣重要。

2021年2月22日 星期一

使用質地分析儀進行紙張和紙板測試–Part 3

包裝盒和印刷紙的可靠性測試

拉伸試驗

標準示例:ASTM D828

對紙產品進行拉伸測試以評估其使用強度。 參考ASTM D828標準對紙及瓦楞紙板進行拉伸測試以評估其強度。

在拉伸試驗中,將樣品(通常為長條形或狗骨形)放置在兩個夾具之間。 質地分析儀以恒定的速度帶動夾具,直到樣品斷裂。 可以通過拉伸試驗確定的特性包括樣品破壞時的力和位移以及剛度,且力和距離的結果可以轉換為應力和應變進行計算。其紙類測試還包含穿孔測試、濕紙測試。

使用質地分析儀進行紙張和紙板測試–Part 2

包裝盒和印刷紙的可靠性測試

銷釘附著力試驗

標準示例:TAPPI T821

控制瓦楞紙板品質的另一個因素是瓦楞介質與瓦楞紙板表面之間的粘合強度。這種附著力可以直接用“銷釘附著力試驗”來測量,銷釘附著力是分離兩個部件的力。在該試驗中,將銷釘插入端面和凹槽介質之間,然後將其連接到與裝載臂和基座相連的鑽機上。鑽機以恒定速度拉開,直到表面與凹槽尖端分離。不必將所有粘合線分開。該測試評估了組合板時形成的粘結的品質,可用於檢測一些製造缺陷,例如不良的膠粘劑滲透性和不均勻的膠粘劑應用。

SMS能夠根據客戶樣品尺寸和測試要求開發定制測試解決方案,並能夠分析多種標準格式的資料或開發所需的客戶分析技術。

使用質地分析儀進行紙張和紙板測試–Part 1

包裝盒和印刷紙的可靠性測試

堅固、輕便又便宜的瓦楞紙是世界各地廣泛使用的可回收包裝材料。

瓦楞紙內部由夾在襯板之間的波浪介質組成,包含單層或多層的紙板,通常可將其製成紙箱。不管出於增強或絕緣為目的,大多數製造商都會對其產品以及製造紙板的材料進行廣泛的測試。許多箱子會根據客戶需求進行製造,這些測試的目的是提高紙版強度,同時最大程度地降低元件材料和重量帶來的成本。

與傳統的壓碎試驗設備不同,傳統的壓碎試驗設備只記錄試驗過程中的最大力,SMS質地分析儀可以完整的記錄分析圖形並同步記錄測試過程視頻,並將其與圖形聯繫起來。結合了精密的滾珠螺杆、堅固的設計和高精度的稱重感測器,可進行可重複的可靠性測試。此外,還可以在一台儀器上對不同的紙張、紙板和箱子進行擠壓、拉伸、刺穿和彎曲等測試。本文將詳細概述。