DE2514154A1 - Mechanism testing adhesion properties of polythene films - uses test stripping technique under controlled conditions - Google Patents
Mechanism testing adhesion properties of polythene films - uses test stripping technique under controlled conditionsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Messen der Haftfestigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Haftfestigkeit einer schichtförmig ausgebreiteten Substanz auf einer Unterlage durch Abziehen eines auf die Oberfläche der Substanz aufgeklebten Klebestreifens. Method of Measuring Adhesion Strength The invention relates to a Method and apparatus for measuring the adhesive strength of a sheet spread substance on a backing by peeling one on the surface the substance stuck on adhesive tape.
Es ist bekannt, bei der lebensmitteltechnischen Qualitätsprüfung von mit Kunststoffen, z.B. Polyäthylen, beschichteten Papieren, die versiegelt werden sollen, wie beispielsweise beim Herstellen von Milchverpackungen, den sogenannten Rotfarbtest" zu benutzen. Dieser Test soll insbesondere eine Aussage über die Qualität der Siegelnähte ermöglichen.Dabei wird die z.B. mit Polyäthylen beschichtete Papierseite mit einer zu diesem Zweck im Handel erhältlichen, roten Farbe bestrichen.It is known to be used in the quality inspection of foodstuffs papers coated with plastics, e.g. polyethylene, which are sealed should, such as in the manufacture of milk packaging, the so-called Red color test "should be used. This test is intended in particular to make a statement about the quality of the sealed seams e.g. those with polyethylene coated paper side with a red commercially available for this purpose Paint coated.
Nach dem Trocknen wird auf die Oberfläche der Farbe ein ebenfalls handelsüblicher Klebestreifen in einer Länge von etwa 10 bis 30 cm aufgeklebt und von Hand mit einem kräftigen Ruck wieder abgerissen. Die Menge der dabei zusammen mit dem Klebestreifen von der Polyäthylenoberfläche mitgerissenen oder auf der Polyäthylenoberfläche verbliebenen Farbe liefert eine qualitative Aussage über die Güte der Polyäthylenoberfläche in Bezug auf ihre Versiegelbarkeit. Man hat bei diesem Rotfarbtest auch schon qualitative Noten eingeführt, die von 1 bis 6 reichen, wobei die Note 1 das nahezu vollständige Ablösen der Farbe mit dem Klebestreifen von der Polyäthylenoberfläche anzeigt, während die Note 6 bedeutet, daß ein Großteil der Farbe auf der Polyäthylenoberfläche zurückbleibt, die Farbe mit der Polyäthylenoberfläche also stärker als mit der Klebeseite des Klebestreifens verhaftet ist. Die Noten 2 bis 5 sind qualitativen Zwischenwerten zugeordnet.After drying, the paint is applied to the surface as well commercially available adhesive strips in a length of about 10 to 30 cm and glued on torn off again by hand with a strong jerk. The amount of doing this together torn from the polyethylene surface with the adhesive tape or on the polyethylene surface remaining color provides a qualitative statement about the quality of the polyethylene surface in terms of their sealability. With this red color test you already have qualitative ones Notes introduced ranging from 1 to 6, with the note 1 being the nearly complete one Detachment of the paint with the adhesive tape from the polyethylene surface indicates while the grade 6 means that a large part of the color remains on the polyethylene surface, the color with the polyethylene surface is stronger than with the adhesive side of the Tape is arrested. Grades 2 to 5 are qualitative intermediate values assigned.
Die praktische Bedeutung dieses Tests liegt darin, daß eine gute Note einer Aussage darüber gleichkommt, daß auf der Polyäthylenoberfläche praktisch kein Sauerstoff gebunden ist, der sich bei einer Naßversiegelung negativ auswirkt. Diese Eigenschaft aber ist für die sterile Versiegelbarkeit und damit für die Haltbarkeit des verpackten Lebensmittels, z.B. Milch, von ausschlaggebender Bedeutung. Es werden deshalb mit Polyäthylen oder anderen Kunststoffen beschichtete Papiere, die zu Rollen aufgewickelt sind, vor ihrer Verarbeitung zu Lebensmittelverpackungen dem erwähnten Rotfarbtest unterzogen, so daß Rollen, deren Kunststoffschicht mit Sauerstoff angereichert und deshalb schlecht versiegelar X , vorher ausgeschieden werden können.The practical importance of this test is that it gets a good grade is tantamount to a statement that there is practically no Oxygen is bound, which has a negative effect on wet sealing. These But property is for sterile sealability and thus for durability of the packaged food, e.g. milk, is of decisive importance. It will therefore papers coated with polyethylene or other plastics that roll are wound up before being processed into food packaging Subjected to red color test, so that rollers whose plastic layer is enriched with oxygen and therefore poorly sealed X, can be excreted beforehand.
Natürlich liefert dieser von Laien manuell ausgeführte und nur qualitativ auswertbare Rotfarbtest subjektiv stark schwankende Ergebnisse, da weder Abreißgeschwindigkeit, Abreißkraft noch Abreißwinkel definiert sind, sondern von Prüfperson zu Prüfperson schwanken und selbst bei ein und derselben Person nicht konstant gehalten werden können, so daß bei an sich gleicher Oberflächenqualität die Menge der auf der Oberfläche zurückbleibenden Farbe unterschiedlich ist und von einer Reproduzierbarkeit der Testergebnisse weder von Person zu Person noch von Fabrikationsstätte zu Fabrikationsstätte die Rede sein kann. Es ist dadurch auch schwer möglich, allgemein gültige, von Person und Fabrikationsstätte unabhängige Qualitätsmerkmale aufzustellen und auszutauschen, was besonders bei Reklamationen notwendig wäre, wenn z.B. später die Ursachen für eine undichte Milchpackung festgestellt werden müssen.Of course, this is done manually by laypeople and only qualitatively evaluable red color test subjectively strongly fluctuating results, since neither tear-off speed, Tear-off force or tear-off angle are defined, but from test person to test person fluctuate and not be kept constant even with one and the same person can, so that with the same surface quality, the amount of on the surface remaining color is different and of reproducibility of the Test results neither from person to person nor from factory to factory can be talked about. It is also difficult to find universally valid, by person and to set up and exchange independent quality features which would be necessary especially in the case of complaints, e.g. if the causes for a leaky milk carton must be detected.
Die Erfindung geht von der Aufqabe aus, ein reproduzierbares, genaue Meßwerte lieferndes Verfahren zum Messen der Haftfestigkeit auf einer Unterlage zu schaffen, das sich insbesondere für die quantitative Auswertung des "Rotfarhtestes" eignet.The invention is based on the task of a reproducible, precise Process for measuring the adhesive strength on a substrate, which produces measured values to create, which is particularly useful for the quantitative evaluation of the "Red Farhtest" suitable.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den Klebestreifen unter Zwischenschaltung eines Kraftmessers in einem definierten Winkel, vorzugsweise senkrecht, zur Oberfläche der Substanz mit einer Geschwindigkeit größer als etwa 1 m/sec. abreißt und die vom Kraftmesser angezeigte Kraft feststellt.The object is achieved according to the invention in that the adhesive strip with the interposition of a dynamometer at a defined angle, preferably perpendicular, to the surface of the substance at a velocity greater than about 1 m / sec. tears off and determines the force indicated by the dynamometer.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist einen von einem Kraftantrieb auf einer zur Oberfläche der Substanz in einem Winkel von vorzugsweise 450 geneigten Bahn verschieblichen Kraftmesser auf, dessen Krafteinleitungsstelle mit dem einen Ende des Klebestreifens verbindbar ist.A device according to the invention for carrying out this method has one of a power actuator on one to the surface of the substance in one Angle of preferably 450 inclined trajectory displaceable dynamometer, whose Force introduction point can be connected to one end of the adhesive strip.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht der Vorrichtung aus Fiq. 1; Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1; Fig. 4 bis 6 drei Beispiele für verschiedene Ergebnisse des "Rotfarbtestes" und Fig. 7 schaubildliche Darstellungen der herkömmlich und 8 bzw. erfindungsgemäß erzielbaren Ergebnisse.The following description of preferred embodiments of the invention serves for further explanation in connection with the accompanying drawing. Show it: Fig. 1 is a diagrammatic overall view of a device for performing the method according to the invention; 2 shows an enlarged detailed view of the device from Fiq. 1; Fig. 3 is a plan view in the direction of arrow A in Fig. 1; Fig. 4 to 6 three examples for different results of the "red color test" and Fig. 7 diagrammatic representations of the conventional and 8 or inventively achievable Results.
Es wurde gefunden, daß es zur Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse beim Rotfarbtest in entscheidender Weise darauf ankommt, die zum Abreißen des auf die Oberfläche der schichtförmig ausgebreiteten Substanz (Rotfarbe) aufgeklebten Klebestreifens erforderliche Kraft unter zwei konstanten Bedingungen zu messen, nämlich bei gleicher Abreißgeschwindikeit, die vorzugsweise größer als etwa 1 m/sec. sein soll, und bei gleichem Abreißwinkel. Letzteres bedeutet, daß während des Abreißens der Klebestreifen in einem definierten Winkel zur Oberfläche der Substanz gehalten werden soll. Vorzugsweise soll dieser Winkel 0 90 betragen. Hierdurch erhält man vergleichbare, den bisher verwendeten Noten zuzuordnende, genaue Angaben über Kräfte, die direkt als Maß für die Güte des betreffenden Papiers, d.h. z.B.It has been found that it can produce reproducible results In the red color test, the decisive factor is that of tearing off the the surface of the layered substance (red color) glued on Measure the required force of the adhesive strip under two constant conditions, namely at the same Abreißgeschwindikeit, which is preferably greater than about 1 m / sec. should be, and with the same tear-off angle. The latter means that during the tearing off the adhesive strip is held at a defined angle to the surface of the substance shall be. This angle should preferably be 0-90. This gives you comparable, precise information on forces that can be assigned to the grades used so far, which are directly used as a measure of the quality of the paper in question, i.e. e.g.
für dessen Siegelbarkeit, benutzt werden können. Damit ist dem Verpackungstechniker in der Fabrikationsstätte ein Mittel an die Hand gegeben, vor der Herstellung der Verpackung dem verwendeten, beschichteten Verpackungspapier eine definierte Note zuzuordnen, die später, z.B. bei Reklamationen, exakt nachprüfbar ist, was für die Klärung von Haftungsfragen von Bedeutung sein kann.for its sealability, can be used. So that is the packaging technician given a means at hand in the factory before the manufacture of the Packaging a defined grade for the coated packaging paper used which can be exactly checked later, e.g. in the case of complaints, what for the Clarification of liability issues can be important.
Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Untergestell 1 mit horizontal gerichteter Grundplatte 2 und einem davon nach oben abstehenden Gestell 3. Durch Streben 4, die die Grundplatte 2 mit dem Gestell 3 verbinden, ist dem Gestell die erforderliche Steifigkeit gegeben. Am freien Ende des Gestells 3 steht ein dreieckiger Bügel 5 ab, an dessen freiem Ende das eine Ende einer als Gleitbahn verwendeten Stange 6 befestigt ist. Das andere Ende der Stange 6 ist über ein Verbindungsstück 7 starr mit der Grundplatte 2 so verbunden, daß die Stange 6 mit der Ebene der Grundplatte 2 einen Winkel von 450 einschließt.The device shown in Fig. 1 to 3 for performing the The method according to the invention consists of an underframe 1 with horizontally directed Base plate 2 and one of them frame protruding upwards 3. Through Struts 4, which connect the base plate 2 to the frame 3, is the frame required rigidity given. At the free end of the frame 3 there is a triangular one Bracket 5 from, at the free end of which one end of a used as a slideway Rod 6 is attached. The other end of the rod 6 is via a connector 7 rigidly connected to the base plate 2 so that the rod 6 with the plane of the base plate 2 encloses an angle of 450.
Auf der Stange 6 ist mittels Rollen 8, 9, 11 ein Schlitten 12 gleitbar, der einen üblichen Kraftmesser 13, z.B. eine Federwaage, trägt. Der Kraftmesser 13 weist einen Krafteinleitungshebel 14 auf. Wirkt auf diesen Hebel 14 eine Kraft (in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1), so wird diese durch entsprechendes Auswandern eines Zeigers 15 des Kraftmessers 13 angezeigt. Am Schlitten 12 greift als Kraft antrieb ein elastisches Mittel mit konstanter Rückstellkraft, z.B. eine Schraubenfeder oder - bei der dargestellten Ausführungsform - ein elastisches Gummiband 16 (Rückstellkraft: 2,5 kp) an, dessen anderes Ende an einem vom Bügel 5 abstehenden Stift 17 befestigt ist. Fig. 1 zeigt das Gummiband 16 in gespanntem Zustand. Eine lösbar am Schlitten 12 angreifende Klinke 18 (vgl. auch Fig. 2) hält den Schlitten 12 in seiner unteren Ausgangslage. Nach dem Lösen der Klinke 18 wird der Schlitten 12 durch das gespannte Gummiband 16 mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis 5 m/sec (mindestens 1 m/sec auf der Stange 6 schräg nach oben gezogen, bis er auf ein die beiden Schenkel des Gestells 3 überspannendes Gummiband 19 trifft, welches ihn abbremst, so daß er bei lockerem Gummiband 16 in der in Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Lage stehenbleibt.A carriage 12 can be slid on the rod 6 by means of rollers 8, 9, 11, which carries a conventional dynamometer 13, e.g. a spring balance. The dynamometer 13 has a force introduction lever 14. A force acts on this lever 14 (in the direction of the arrow A in Fig. 1), this is done by emigrating accordingly a pointer 15 of the dynamometer 13 is displayed. The slide 12 acts as a force drive an elastic means with constant restoring force, e.g. a helical spring or - in the embodiment shown - an elastic rubber band 16 (restoring force: 2.5 kp), the other end of which is attached to a pin 17 protruding from the bracket 5 is. Fig. 1 shows the rubber band 16 in a tensioned state. One detachable on the slide 12 attacking pawl 18 (see. Also Fig. 2) holds the carriage 12 in its lower Starting position. After releasing the pawl 18, the carriage 12 is clamped by the Rubber band 16 at a speed of about 3 to 5 m / sec (at least 1 m / sec pulled diagonally upwards on the rod 6 until it hits one of the two legs of the Frame 3 spanning rubber band 19 hits, which brakes him so that he at loose rubber band 16 remains in the position shown in phantom in Fig. 1.
Auf der Grundplatte 2 ist um eine Achse 21 schwenkbar eine Maske 22 drehbar gelagert, die durch Angreifen an einem Griff 23 verschwenkt werden kann. Die Maske, die aus Metall- oder (durchsichtigen ) Kunststoffplatten bestehen kann, weist zu beiden Seiten ihrer Mittelachse einen Schlitz 24 auf, der bis zur Oberfläche der Grundplatte 2 durchgeht (Fig. 3). Die Maske 22 ist mittels zweier, durch einen Hebelgriff 25 lösbarer Klinken 26, 27, die durch Federn 28 vorgespannt sein können, in ihrer auf der Zeichnung dargestellten, geschlossenen Lage festgehalten.A mask 22 is pivotable about an axis 21 on the base plate 2 rotatably mounted, which can be pivoted by engaging a handle 23. The mask, made of metal or (clear ) Plastic panels can exist, has a slot 24 on both sides of its central axis, which goes through to the surface of the base plate 2 (Fig. 3). The mask 22 is by means of two pawls 26, 27 which can be released by a lever handle 25 and which are pretensioned by springs 28 can be held in their closed position shown in the drawing.
Zwischen die Oberfläche der Grundplatte 2 und die Unterseite der Maske 22 ist ein Stück des zu prüfenden Werkstoffes, z.B.Between the surface of the base plate 2 and the underside of the mask 22 is a piece of the material to be tested, e.g.
ein rechteckiges Stück mit Polyäthylen beschichteten Papiers 29 derart eingespannt, daß lediglich der im Schlitz 24 der Maske 22 gelegene Teil der mit Polyäthylen beschichteten Oberfläche freibleibt. Um die Einspannung des Werkstoffes zu verbessern, kann an der Unterseite der Maske 22 - wie in Fig. 2 angedeutet -eine mit Federn 31 belastete Platte 32 angeordnet sein, die auf dem Papier 29 aufliegt.a rectangular piece of polyethylene coated paper 29 of this type clamped that only the part of the with Polyethylene coated surface remains free. About the clamping of the material to improve, can on the underside of the mask 22 - as indicated in FIG be arranged with springs 31 loaded plate 32 which rests on the paper 29.
Die mit Polyäthylen beschichtete Oberfläche des zu prüfenden Papiers 29 wird mit handelsüblicher Rotfarbe bestrichen. Nach dem Trocknen wird auf die Oberfläche dieser Farbe im Bereich des Schlitzes 24 ein von einer Rolle 33 (Fig. 1) abgezogener und abgeschnittener Klebestreifen 34 aufgeklebt. Es wurde gefunden, daß die Testergebnisse praktisch unabhängig von dem Druck sind, mit dem der Klebestreifen 34 auf die Oberfläche der Rotfarbe aufgebracht wird. Offenbar erfolgt die Verhaftung aufgrund der vorgegebenen, molekularen Adhäsionskräfte zwischen dem Klebstoff des Klebestreifens und der Rotfarbe. Das freie, in der Zeichnung rechts gelegene Ende des Klebestreifens 34 wird fest mit dem Krafteinleitungshebel 14 des Kraftmessers 13 verbunden. Nunmehr wird durch Verschwenken der Klinke 18 der Schlitten 12 freigegeben, welcher unter der Wirkung der elastischen Spannung des Gummibandes 16 an der Stange 6 entlang schräg nach oben schnellt. Dabei wird der Klebestreifen 34 von der Oberfläche des durch die Maske 22 festgehaltenen Papierstückes 29 abgerissen. Wenn die Stange 6 zur Grundplatte 2 0 in einem Winkel von 45 geneigt ist und der Krafteinleitungshebel 14 horizontal verläuft, wird dabei der Klebestreifen 34 immer senkrecht von der Papieroberfläche abgezogen. Die beim Abziehen aufzubringende, maximale Kraft kann ein Maß für die Güte der Polyäthylenoberfläche des Papierstückes 29 sein.The polyethylene-coated surface of the paper to be tested 29 is painted with commercially available red paint. After drying it is applied to the Surface of this color in the area of the slot 24 from a roller 33 (Fig. 1) peeled off and cut adhesive tape 34 stuck on. It was found, that the test results are practically independent of the pressure with which the adhesive tape is applied 34 is applied to the surface of the red paint. Apparently the arrest takes place due to the predetermined, molecular adhesive forces between the adhesive of the Adhesive tape and the red color. The free end on the right in the drawing the adhesive strip 34 is firmly attached to the force introduction lever 14 of the dynamometer 13 connected. The slide 12 is now released by pivoting the pawl 18, which under the action of the elastic tension of the rubber band 16 on the rod 6 snaps diagonally upwards. The adhesive strip 34 is from the The surface of the piece of paper 29 held by the mask 22 is torn off. if the rod 6 is inclined to the base plate 2 0 at an angle of 45 and the force introduction lever 14 runs horizontally, the adhesive strip 34 is always perpendicular to the Paper surface peeled off. The maximum force to be applied during removal can be a measure of the quality of the polyethylene surface of the piece of paper 29.
In einfachster Weise wird diese Kraft durch einen zweiten, am Kraftmesser 13 vorgesehenen Schleppzeiger 35 gemessen, der von dem auswanderndem Zeiger 15 mitgenommen und beim Zurückkehren des Zeigers 15 in der Stellung des maximalen Ausschlages dieses Zeigers stehenbleibt. Bei der in Fig. 1 strichpunktiert gezeichneten Stellung des Schlittens 12 hängt das abgerissene Klebeband 34 lose am Krafteinleitungshebel 14, der Zeiger 15 ist in seine Null-Lage zurückgekehrt, während der Schleppzeiger 35 die momentan aufgewandte, maximale Kraft anzeigt. Diese Kraft ist ein direktes Maß für die Qualität der Polyäthylenschicht.In the simplest way, this force is generated by a second, on the dynamometer 13 provided drag pointer 35 measured, which is carried along by the pointer 15 migrating and when the pointer 15 returns to the position of maximum deflection this Pointer stops. In the position shown in phantom in Fig. 1 Carriage 12, the torn adhesive tape 34 hangs loosely on the force application lever 14, the pointer 15 has returned to its zero position, while the drag pointer 35 shows the currently applied, maximum force. This power is a direct measure for the quality of the polyethylene layer.
Statt mit einem einfachen Schleppzeiger 35 kann die beim Abreißen des Klebestreifens aufzuwendende, maximale Kraft auch in anderer Weise, z.B. elektrisch, gemessen werden. Es wurde gefunden, daß diese Kraft während des gesamten Abreißvorganges im wesentlichen konstant bleibt. Es wäre auch denkbar, als Maß für die Güte der Polyäthylenbeschichtung nicht die aufgewandte Kraft, sondern die zu leistende Arbeit auszunutzen und ein hierfür geeignetes Meßinstrument anstelle des Kraftmessers 13 einzusetzen.Instead of using a simple drag pointer 35, it can be used when tearing off maximum force to be applied to the adhesive strip in other ways, e.g. electrically, be measured. It has been found that this force occurs during the entire tear-off process remains essentially constant. It would also be conceivable as a measure of the quality of the Polyethylene coating is not the force applied, but the work to be done and to use a suitable measuring instrument instead of the dynamometer 13 to use.
Das bei der dargestellten Vorrichtung als Kraftantrieb dienende Gummiband 16 kann grundsätzlich auch durch einen dem Schlitten 12 antreibenden Motor ersetzt werden. Es hat sich jedoch gezeiqt, daß zur raschen Erzielung der erforderlichen hohen Geschwindiqkeit ein Kraftspeicher, z.B. ein Gummiband 16 oder eine Schraubenfeder, geeigneter sind.The rubber band serving as a power drive in the device shown 16 can in principle also be replaced by a motor driving the slide 12 will. However, it has been shown that to quickly achieve the required high speed an energy storage device, e.g. a rubber band 16 or a coil spring, are more suitable.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen mit dem erfindunqsgemäßen Verfahren bzw.4 to 6 show with the inventive method or
der erfindundunasgemäßen Vorrichtung erzielte Testergebnisse.test results obtained with the device according to the invention.
Fig. 4 zeigt ein mit Rotfarbe beschichtetes Papier 29, von dem ein Klebestreifen 34 mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 abgerissen worden ist. Der Klebestreifen hat praktisch die gesamte Rotfarbe mitgenommen, so daß ein von Rotfarbe fast völlig freier Streifen der Polyäthylenbeschichtung 36 zurückgeblieben ist. Dieses Testergebnis wäre mit der Note 1 zu belegen und bedeutet eine praktisch sauerstoffreie, gut versiegelbare Polyäthylenbeschichtung. Die zur Erzielung dieses Ergebnisses aufzuwendende, vom Kraftmesser 13 angezeigte Kraft war verhältnismäßig gering, sie lag zwischen 450 und 800 p.Fig. 4 shows a coated with red paint paper 29, one of which Adhesive strip 34 has been torn off with the device according to FIGS. Of the Adhesive tape has practically taken the entire red color with it, so that one of the red color an almost completely free strip of the polyethylene coating 36 remained. This test result would have to be given a grade of 1 and means a practically oxygen-free, easily sealable polyethylene coating. The ones to achieve this result expended force indicated by the dynamometer 13 was relatively small, they was between 450 and 800 p.
Fig. 6 zeigt ein schlechtes Testergebnis, welches etwa mit der Note 5 zu belegen wäre, weil wesentliche Mengen der Rotfarbe nach dem Abziehen des Klebestreifens im Bereich 36 zurückgeblieben sind. Die in diesem Falle zum Abziehen des Klebestreifens erforderliche Kraft betrug etwa das Dreifache der Kraft bei dem der Fig. 4 zugeordneten Versuch.Fig. 6 shows a bad test result, which is approximately with the grade 5 would have to be proven because significant amounts of the red color after peeling off the adhesive strip have remained in area 36. In this case, to peel off the adhesive tape The force required was about three times the force associated with that of FIG Attempt.
Fig. 5 zeigt ein Ergebnis, das qualitativ etwa in der Mitte der Versuchsergebnisse gemäß Fig. 4 und 6 liegt, mit der Note 3 bezeichnet wurde und dessen Abzugskraft z.B. zwischen 1000 und 17On p lag.Fig. 5 shows a result that is qualitatively about in the middle of the test results according to Fig. 4 and 6, was designated with the note 3 and its pull-off force e.g. between 1000 and 17On p.
Bei dem bisherigen, anhand einer subjektiven Benotung durchgeführten Rotfarbtest muß die auf der Kunststoffoberfläche zurückbleibende Farbe rein qualitativ geschätzt werden. Prüfungen haben ergeben, daß Fehlbeurteilungen von über 20% die Regel sind, wenn die Benotung zwischen 2 und 5 liegt. Rechnet man die Fehlerquellen hinzu, die ihre Ursache im manuellen Abreißen und in der nicht exakt bekannten Haftfestigkeit des Klebebandes haben, so ergibt sich ein noch größerer Fehlbeurteilungsanteil als die erwähnten 20%.In the previous one, based on subjective grading Red color test, the color remaining on the plastic surface must be purely qualitative to be appreciated. exams have shown that misjudgments of over 20% are the rule if the grade is between 2 and 5. One calculates the sources of error that are caused by manual tearing and by not have exactly known adhesive strength of the adhesive tape, the result is an even greater one Misjudgment rate than the mentioned 20%.
Die exakte Beurteilung der Oberflächenqualität von zu versiegelnden Kunststoffoberflächen ist aber im besonderen bei Versiegelungen unterhalb eines Flüssigkeitsniveaus (z.B.beim Herstellen von Milchverpackungen) entscheidend. Um eine einwandfreie Versiegelung zu erreichen, muß vorher die Flüssigkeit von den einander gegenüberliegenden Kunststoffoberflächen weggedrückt werden, so daß sich eine einwandfrei dichte und mechanisch stabile Siegelnaht ergibt.The exact assessment of the surface quality of to be sealed Plastic surfaces is, however, especially in the case of seals below one Fluid levels (e.g. when manufacturing milk packaging) are crucial. Around To achieve a perfect seal, the liquid must first be removed from the opposing plastic surfaces are pushed away, so that results in a perfectly tight and mechanically stable sealing seam.
Je höher der Sauerstoffanteil der Kunststoffoberfläche ist, desto mehr Druck muß zur Entfernung der Flüssigkeit von der Oberfläche aufgewendet werden. Ein zu hoher Druck bewirkt jedoch eine Schwächung der Siegelnaht, da mit der Flüssigkeit auch ein gewisser Kunststoffanteil weggedrückt wird.The higher the oxygen content on the plastic surface, the more more pressure must be used to remove the liquid from the surface. If the pressure is too high, however, the seal seam is weakened, as it is with the liquid a certain amount of plastic is also pushed away.
Beim Rotfarbtest gelangen die Pigmentpartikel der roten Farbe mit den polaren Sauerstoffgruppen der Kunststoffoberfläche zu einer Verbindung, die fester ist als die zwischen Pigment und Klebestreifen, so daß die Pigmentpartikel beim Abreißen des Klebestreifens auf der Kunststoffoberfläche zurückbleiben. Bei einer hinreichend sauerstoffreien, unpolaren Oberfläche ist dagegen die Haftung zwischen Pigment und Klebestreifen größer, so daß praktisch die gesamte Farbe auf dem abgezogenen Klebeband haftet.In the red color test, the pigment particles of the red color are included the polar oxygen groups on the plastic surface to form a compound that is firmer than that between pigment and adhesive strip, so that the pigment particles remain on the plastic surface when the adhesive strip is torn off. at A sufficiently oxygen-free, non-polar surface, on the other hand, is the adhesion between pigment and adhesive tape larger, so that practically all of the color is on sticks to the peeled tape.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Anzahl der polaren Gruppen quantitativ und nicht nur qualitativ erfaßt werden muß, um eine richtige Beurteilung der später erreichbaren Siegelnahtfestigkeit des betreffenden, kunststoffbeschichteten Papiers zu ermöglichen.The invention is based on the knowledge that the number of polar Groups must be recorded quantitatively and not just qualitatively in order to be correct Assessment of the later achievable seal seam strength of the relevant plastic-coated Paper to allow.
Die unterschiedlichen Ergebnisse, die mit der hisherigen, qualitativen Benotungsmethode einerseits und mit dem erfindungsgemäßen, quantitativen Verfahren andererseits erreicht werden, werden anhand der Fig. 7 und 8 veranschaulicht, denen jeweils Untersuchungen von zwei Proben Polyäthylen beschichteten Papiers A und B unterschiedlicher Güte zugrunde gelegt sind.The different results obtained with the previous, qualitative Grading method on the one hand and with the quantitative method according to the invention on the other hand, are illustrated with reference to FIGS. 7 and 8, which Investigations of two samples each of polyethylene-coated paper A and B different quality are based.
Die qualitative Benotungsmethode (Fig. 7) zeigt bei gleicher Benotung Abweichungen in den Nahtfestigkeiten (sogenannter Siegelwert) von 20 bis 30 %, während die quantitative Methode gemäß der Erfindung (Fig. 8) eine Gesetzmäßigkeit erkennen läßt, die besagt, daß bei zunehmender, mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 gemessener Abzugskraft die Siegelnahtfestigkeit abnimmt. Setzt man für die Siegelnahtfestigkeit der Verpackung einen unteren Grenzwert als Qualitätsstandard ein, z.B.The qualitative grading method (FIG. 7) shows the same grading Deviations in the seam strengths (so-called seal value) of 20 to 30%, while the quantitative method according to the invention (Fig. 8) recognize a law leaves, which says that with increasing, with the help of the device according to FIG. 1 to 3 measured peel force decreases the seal seam strength. Is used for the seal seam strength the packaging a lower limit value as a quality standard, e.g.
4 kp, so entspricht dieser Wert einer Abzugskraft von ca.4 kp, this value corresponds to a pull-off force of approx.
1500 p. Alle Produkte unterhalb dieses Wertes sind dann für die Herstellung von Verpackungen nicht mehr zu verwenden.1500 p. All products below this value are then ready for manufacture of packaging can no longer be used.
Vergleicht man die qualitative Benotung der Produktgüte gemäß Fig. 7 so ergibt sich folgendes Bild: Die mit der Note 1 versehenen Produkte liegen oberhalb des Standardwertes 4 kp und sind, obwohl Schwankungen in den Nahtfestigkeiten (Siegelwerten) von 20% auftreten, zur Herstellung von Verpackungen geeignet.If one compares the qualitative rating of the product quality according to Fig. 7 the following picture emerges: The products given the grade 1 are above of the standard value 4 kp and, although fluctuations in the seam strengths (seal values) of 20% occur, suitable for the production of packaging.
Etwas ganz anderes ergibt sich jedoch bei der Note 3, bei der von sieben Proben drei unterhalb und vier oberhalb des Standardwertes liegen. Hier ist eine Unterscheidung der Produktgüte nicht mehr möglich. Werden alle sieben Papierrollen, denen in Fig. 7 die Note 3 zugeordnet ist, zum Zwecke der Herstellung von Verpackungen ausgeliefert, kommt es mit Sicherheit zu Reklamationen.Something completely different arises, however, with grade 3, with that of seven samples are three below and four above the standard value. Here is a differentiation of the product quality is not possible more is possible. Will all seven paper rolls, to which the note 3 is assigned in FIG. 7, for the purpose When it comes to the manufacture of packaging, there are sure to be complaints.
Wird keine der sieben Qualitäten ausgeliefert, entstehen Verluste durch die Nichtverwendung von qualitativ noch einwandfreiem Material. Hieran erkennt man die Bedeutung des quantitativ exakt auswertbaren Verfahrens gemäß der Erfindung.If none of the seven qualities are delivered, losses will result by not using material that is still of impeccable quality. This recognizes the importance of the quantitatively exactly evaluable method according to the invention.
Bei einer genauen Messung der Siegelwerte von kunststoffbeschichteten Papieren unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt es auch auf die Bestimmung der Haftfestigkeit des verwendeten Klebestreifens an. Durch die Messung der Klebekraft des Streifens gegen eine Standardoberfläche, z.B. eine Glasoberfläche oder eine festhaftende Farboberfläche, kann ein fehlerbegründender "Klebebandfaktor" bei der Angabe der Siegelwerte mitberücksichtigt werden. Die Prüfung verschiedener Klebestreifen gleichen Typs ein und desselben Herstellers ergab Abweichungen bis zu 20%. Diese Abweichungen waren bei der bisher durchgeführten, qualitativen Prüfung nie bemerkt worden und hatten verschiedentlich zu Fehlbeurteilungen der Kunststoffoberflächen geführt.With an accurate measurement of the seal values of plastic-coated Papers using the method according to the invention also come into play Determination of the adhesive strength of the adhesive strip used. By measuring the adhesive strength of the strip against a standard surface, e.g. a glass surface or a firmly adhering paint surface, an error causing "adhesive tape factor" be taken into account when specifying the seal values. Testing various Adhesive strips of the same type from the same manufacturer resulted in deviations up to to 20%. These deviations were in the previous qualitative test never been noticed and had on various occasions misjudged the plastic surfaces guided.
Das erfindungsgemäße Verfahren gibt auch eine Möglichkeit an die Hand, die Haftfestigkeit eines Klebestreifens selbst auf einer (Standard-)Unterlage durch dessen Abziehen von dieser Unterlage zu messen. Auch diese Möglichkeit soll unter den Schutzbereich der Patentansprüche fallen. Diese Ansprüche beziehen sich damit auch auf ein Verfahren zum Messen der Haftfestigkeit (Klebkraft) der Klebeschicht eines Klebestreifens auf einer Oberfläche.The method according to the invention also provides the possibility of the adhesive strength of an adhesive strip even on a (standard) surface to measure its removal from this base. This option should also be under fall within the scope of the claims. These claims relate to it also to a method of measuring the adhesive strength (bond strength) of the adhesive layer an adhesive strip on a surface.
Die Messung der Klebkraft eines Klebestreifens wird vorzugsweise so vorgenommen, daß der Klebestreifen auf eine vorher mit Alkohol gereinigte Spiegelglasoberfläche aufgebracht und mit der anhand von Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung abgezogen wird. Bei einer abgewandelten Durchführung der Messung wird die im Rotfarbtest zur Verwendung gelangende Rot farbe auf die Spiegelglasoberfläche in einer dünnen Schicht aufgebracht. Nach dem Trocknen klebtman den Klebestreifen auf diese Schicht auf und misst statt der Abzugskraft zwischen der unbedeckten Spiegelglasoberfläche die Abzugskraft zwischen Klebestreifen und Farbe. Die Adhäsion zwischen Glas und Farbe ist größer als zwischen Farbe und Klebestreifen, so daß sich das Klebeband von der Farbe löst. Der gemessene Wert wird dann jeweils bei der Prüfung des Siegelwertes von kunststoffbeschichteten Papieren als Standardwert angegeben. Ändert sich die Klebkraft des Klebestreifens, kann dies mit einem auf den Standardwert bezogenen Faktor korrigiert werden.The measurement of the adhesive strength of an adhesive strip is preferably like this made that the adhesive strip on a mirror glass surface previously cleaned with alcohol applied and with the 1 to 3 described device is deducted. In a modified implementation of the measurement, the red color test to use red paint on the mirror glass surface in a thin Layer applied. After drying, stick the adhesive strip on this layer and measures instead of the pull-off force between the uncovered mirror glass surface the pull-off force between the tape and the paint. The adhesion between glass and Color is greater than between the color and the tape, so that the tape is dissolves from the color. The measured value is then used when testing the seal value given as the standard value for plastic-coated papers. Changes the Adhesion strength of the adhesive strip can do this with a related to the standard value Factor to be corrected.
Claims (6)
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