厚度是塑料薄膜和薄片最基础的物理性能参数之一。薄膜厚度是否均匀一致,不仅直接影响薄膜各处的拉伸强度、阻隔性能,还会影响薄膜的后续加工。对于食品、药品包装行业而言,厚度均匀性直接关系到包装的密封性、阻隔性以及安全性。厚度不均匀会导致局部过薄引发包装破裂或泄漏,过厚则可能影响热封强度,加速内容物变质。
塑料薄膜片测厚仪正是依据GB/T 6672国家标准设计的专用检测设备,广泛应用于包装、电子、医疗、制药等行业的质量控制环节。GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》是我国塑料薄膜厚度检测的核心方法标准,于2002年5月1日正式实施,代替了GB/T 6672-1986版本,在技术内容上等同采用国际标准ISO 4593:1993。
本标准规定了机械测量法测量塑料薄膜或薄片样品厚度的试验方法。本标准不适用于压花的薄膜或薄片。
厚度测量仪应能达到以下精度等级:
厚度在100μm以内(包括100μm):精度为1μm;
厚度在100μm到250μm之间(包括250μm):精度为2μm;
厚度在250μm以上:精度为3μm。
当要求更高的精度时,不应使用本方法,而应选用更适合的测量仪或测量方法,如ISO 4591中规定的重量分析技术。
测量仪应有一个表面为平面的下测量面和一个表面为平面或凸面的上测量面,所有测量面应是抛光的。
标准规定了两种测量面类型:
平面/平面型:上下测量面均为平面,每一测量面直径应在2.5mm到10mm之间,两平面不平行度小于5μm,测量面对试样施加的负荷应在0.5N到1.0N之间;
凸面/平面型:上测量面为凸面(曲率半径15mm到50mm),下测量面为平面(直径不小于5mm),测量面对试样施加的负荷应在0.1N到0.5N之间。
对于塑料薄膜等软质材料,应优先选用凸面/平面型测头,以减小接触变形对测量结果的影响。测量值的传递输出可以采用机械法(使用千分尺)、光学法或电学法等多种方法。
符合GB/T 6672标准的塑料薄膜片测厚仪,其核心参数与标准要求紧密对应:
测量范围与精度:典型设备测量范围为02mm(常规),分辨率达0.1μm。这一精度配置满足GB/T 6672标准对各厚度范围的精度要求。对于厚度≤100μm的薄膜,精度可达1μm;对于100250μm的薄膜,精度可达2μm。
测量压力与接触面积:对于薄膜类材料,测量压力通常设定为17.5±1 kPa,接触面积为50mm²。这一压力值介于GB/T 6672标准规定的0.1N~0.5N(凸面/平面型)负荷范围内,能够有效避免薄膜因过度压缩而产生的测量误差。
测量速度:典型测量速度为10次/min(可调),既保证测量效率,又确保测量过程中测头与试样充分接触且无冲击。
测量头自动升降:测试过程中测量头自动升降,有效避免了人为因素造成的系统误差。这一设计符合标准中“测量时应平缓放下测头,避免试样变形"的操作要求。
数据统计功能:实时显示测量结果的最大值、最小值、平均值及标准偏差,支持数据存储和打印,便于质量追溯和数据分析。
多标准兼容:除GB/T 6672外,还兼容ISO 4593、ISO 534、ASTM D374、GB/T 451.3、GB/T 6547等多个国内外标准,满足不同材料和行业的测试需求。
在距样品纵向端部大约1m处,沿横向整个宽度截取试样,试样宽100mm。除为提交或包装而折叠的样品,试样应无折皱,也不应有其他缺陷。对于阻隔性包装材料的厚度检测,建议横向3点+纵向5组分布采样,以覆盖材料全域厚度波动。
试样在(23±2)℃条件下状态调节至少1h。对湿敏薄膜(如PA、EVOH等),状态调节时间和环境应按被测材料的规范,或按供需双方协商确定。状态调节不充分是导致测量结果波动的常见原因之一。
试样和测量仪的各测量面无油污、灰尘等污染。测量前应检查测量仪零点,在每组试样测量后应重新检查其零点。校准时应使用标准厚度块规,确认零点漂移在可接受范围内。建议开机预热15-30分钟,确保传感器稳定。
测量时应平缓放下测头,避免试样变形。将试样平放在下测台,轻轻放下上测头,避免冲击。待读数稳定(约2-5秒),记录厚度值。
按等分试样长度的方法以确定测量厚度的位置点:
试样长度≤300mm,测10点;
试样长度在300mm至1500mm之间,测20点;
试样长度≥1500mm,至少测30点。
对未裁边的样品,应在距边50mm开始测量。
机械测量试样的平均厚度为所有测量值的算术平均值,精确至1μm(0.001mm)。如需要,报告中还应给出每一测量值、测量总数和标准偏差。
试验报告应包括:本标准号;完整识别试样的信息;测量仪测量面类型和负荷;试样长度;所测试样的数量;平均厚度;如需要,测量总数和标准偏差。
GB/T 6672标准规定的厚度检测方法广泛应用于多个行业的质量控制环节:
制药行业:药用铝箔、药用复合膜、PVC硬片等药品包装材料的厚度检测。对于药用复合膜(厚度不大于0.25mm),需同时符合YBB00132002-2015标准对厚度偏差±10%的要求。
塑料薄膜及片材生产企业:PE、PP、PET、PVC、BOPP等包装膜生产过程中的厚度控制和成品检测。
食品行业:食品包装薄膜、铝箔复合材料、复合包装袋等材料的厚度质量控制,确保阻隔性能一致性。
电子行业:锂电池隔膜、光学保护膜等电子级薄膜材料的厚度检测。锂电池隔膜厚度不均可能引发短路或热失控,威胁电池寿命与安全。
质检机构和第三方检测实验室:各类薄膜、薄片的监督抽检、委托检测及型式检验。
GB/T 6672-2001在技术内容上等同采用(IDT)国际标准ISO 4593:1993《塑料—薄膜和薄片—厚度测定—机械测量法》。两者在测量原理、仪器要求、试样制备和操作步骤上一致。这意味着,符合GB/T 6672标准的塑料薄膜片测厚仪同样满足ISO 4593标准的要求,适用于出口产品的国际检测需求。
此外,GB/T 6672还引用了ISO 4591:1992《塑料—薄膜和片—样品平均厚度的测量,卷材平均厚度和产量的测量—重量测量法(重量分析厚度)》作为更高精度测量时的替代方法参考。
GB/T 6672-2001 塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法(核心标准)
ISO 4593:1993 Plastics – Film and sheeting – Determination of thickness by mechanical scanning
GB/T 6672-1986 塑料薄膜和薄片厚度的测定 机械测量法(旧版本)
问1:GB/T 6672标准中规定的凸面/平面型测头与平面/平面型测头有什么区别,应如何选择?
答:两种测头的主要区别在于上测量面的形状和施加的负荷范围。凸面/平面型测头的上测量面曲率半径为15mm~50mm,施加负荷0.1N~0.5N,适用于塑料薄膜、复合膜等软质材料。这种设计通过较小的接触面积减少对薄膜的压缩变形,测得材料在自然状态下的真实厚度。平面/平面型测头的两测量面均为平面,施加负荷0.5N~1.0N,适用于纸张、纸板、硬质片材等。塑料薄膜和薄片应优先选择凸面/平面型测头。
问2:为什么厚度测量前的状态调节这么重要?
答:塑料薄膜多为吸湿性材料,水分变化会直接影响薄膜的尺寸稳定性和厚度值。如果状态调节不充分,薄膜在不同湿度环境下的厚度测量结果会存在显著差异,导致数据不可比。GB/T 6672标准规定在(23±2)℃条件下状态调节至少1小时,对于湿敏薄膜(如PA、EVOH等)则需更长时间,以确保试样达到平衡状态。这一步骤是保证测量结果准确性和可比性的基础。
问3:塑料薄膜片测厚仪的测量范围如何选择?
答:GB/T 6672标准适用于厚度测量,未限定具体上限。塑料薄膜的厚度通常在0.01mm~0.25mm之间(如缠绕膜厚度一般为0.010mm~0.050mm),而薄片类材料的厚度可达1mm以上。塑料薄膜片测厚仪的标配测量范围为0~2mm,可覆盖绝大多数塑料薄膜和薄片的厚度检测需求。对于厚度较大的片材(如药用PVC硬片),可选配6mm或12mm量程的扩展配置。用户在选型时应根据自身产品的实际厚度范围进行选择,并确保仪器的精度等级满足GB/T 6672标准要求。
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