加热纵向收缩率检测_【CMA/CNAS认证】_中科光析科学技术研究所

加热纵向收缩率检测：材料热性能的关键指标

加热纵向收缩率是衡量薄膜、塑料片材、包装材料、热收缩套（膜）等材料在受热状态下沿长度方向（即纵向）尺寸变化程度的重要性能指标。该指标直接关系到材料在后续加工（如热封、贴标、套标、热成型）或最终使用过程中的尺寸稳定性、外观质量及功能可靠性。例如，在饮料瓶标签、电线电缆绝缘层、食品保鲜膜等应用中，过大的热收缩可能导致标签起皱、移位、开裂，或绝缘层厚度不均甚至破损。因此，科学、准确地检测材料的加热纵向收缩率，对于材料研发、质量控制、工艺优化及最终产品的性能保证至关重要。本检测项目通常在特定温度和时间条件下进行，模拟材料在实际加工或使用中可能经历的热环境。

检测项目

本检测的核心项目即为加热纵向收缩率 (Heating Longitudinal Shrinkage Rate)。它具体指试样在受规定热作用（特定温度、时间、介质）后，其纵向尺寸（长度）的收缩变化量占原始纵向尺寸的百分比。计算公式通常为：

纵向收缩率 (%) = [(L₀ - L) / L₀] × 100%

其中：
L₀：试样加热前的原始纵向长度（mm）；
L：试样在规定条件下加热并冷却至室温后的纵向长度（mm）。

检测仪器

进行加热纵向收缩率检测需要以下关键仪器设备：

1. 热缩试验仪 (Thermal Shrinkage Tester)： 这是专用设备，通常集成了精确温控的加热室（油浴或空气烘箱）、试样夹持装置、计时器和测量标尺（或光学/影像测量系统）。如 STT-01 型热缩试验仪。
2. 恒温油浴槽： 当采用油浴法（如 ASTM D2732 标准）时使用。需配备精确的温控系统（±0.5℃或更高精度）和循环泵，常用硅油作为传热介质。如 SYP-1003 恒温油浴锅。
3. 鼓风干燥箱 (Air Oven)： 当采用烘箱法（如 GB/T 13519 或 ISO 14616 标准）时使用。要求温度均匀性好（±1℃以内），风速可调或恒定。如 DHG-9070A 鼓风干燥箱。
4. 标尺或测长装置： 用于精确测量试样加热前后的长度。要求精度至少达到 0.1mm 或 0.5mm。可以是钢尺、游标卡尺，或更先进的光学影像测量仪、激光测距仪。
5. 试样标记工具： 如记号笔、打孔器或模板，用于在试样上精确标记测量基准点（通常标记两个点，间距即为测量长度 L₀）。
6. 计时器： 精确控制加热时间。
7. 冷却平台： 用于试样加热后快速冷却至室温，通常为金属平板或置于室温环境。
8. 镊子/夹子： 用于安全取放试样。

检测方法

检测加热纵向收缩率主要有两种常用方法，核心步骤相似但加热介质不同：

方法一：油浴法 (常用标准：ASTM D2732 - 塑料薄膜热缩性能测试方法)

试样制备： 按标准规定裁取规定尺寸（如长 120mm ± 1mm，宽 10mm 或 15mm）的条形试样。在试样纵向中央区域精确标记两个测量点（间距 L₀，常为 100mm），记录 L₀ 精确至 0.1mm。
预热油浴： 开启油浴槽，将传热介质（硅油）加热并稳定至规定测试温度（如 120℃, 135℃, 150℃ 等，根据材料和应用选定），确保温度均匀性。
浸入加热： 用夹具夹持试样一端（或使用专用框架），迅速将整个试样完全浸入恒温油浴液中，同时启动计时器。确保试样在油浴中处于自由悬垂状态，不受外力拉伸或挤压。
计时保持： 试样在油浴中持续加热规定的时间（如 5秒, 10秒, 30秒等）。
取出冷却： 计时结束后，迅速将试样从油浴中取出，立即浸入常温的清洗液（如乙醇）中短暂清洗去除表面油渍，然后平放在冷却平台上，在室温下冷却至尺寸稳定（通常几分钟）。避免人为拉伸或压缩试样。
测量收缩后长度 (L)： 待试样完全冷却后，小心测量两标记点之间的纵向距离 L，精确至 0.1mm。
计算： 根据公式计算纵向收缩率(%)。