北京微讯超技仪器技术有限公司
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阅读：313发布时间：2022-11-11
使用物性分析仪（TA.XT PlusC）评估不同材料制成吸管的质地特性
目的 | 透过物性分析仪的搭配三点弯曲装置与直径36mm柱型探头，测试不同材质的吸管泡水不同时间后的质地特征。 | |
实验方法 | 使用三点弯曲装置与直径36mm柱型探头，测试吸管的弯曲刚性，压缩强度、脆性与弹性等指针。 | |
测试照片 |
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测试图形 |
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刚性(Sriffness)：曲线上起始0.5mm的斜率，表示样品的抗弯曲能力，g/sec。 弯曲强度(Bending strength) ：曲线峰力值，表示样品的抗弯曲强度，g。 | ||
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硬度(Hardness)： 个峰的力值，代表轻压时样品的抗压力，g。 屈服强度(Yield Strength)： 样品第二个峰的拐点或破裂点的力值，g。 屈服距离(Yield Point)： 样品第二个峰的拐点或破裂点对应的位移距离，mm。 弹性(Springiness)： 两次压缩的样品高度比值。 回复性(Resilience)： 次压缩的压缩能量与回复能量比值。 脆度(Fragility)： 第二次破坏性压缩时的峰个数，代表样品发生破裂的次数。 | ||
试验结果 |
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实验结论 | 从三点弯曲测试可以了解到纸吸管的刚性，甘蔗吸管最小，弯曲强度在没泡水前是纸吸管>塑料吸管>甘蔗纤维吸管，而泡水后纸吸管在1小时内迅速软化，甘蔗吸管也有缓慢软化的情况，但软化程度低，而塑料吸管则无此情形，从泡水1小时开始到泡水4小时候，弯曲强度排序皆为塑料吸管>甘蔗纤维吸管>纸吸管。而从三点弯曲的图型可以发现到，甘蔗纤维吸管图形与其他两者不同，有观测到吸管在弯折中发生脆裂，因此在压缩测试时我们增加与脆裂和变形相关的参数。 在两次压缩测试中，我们藉由段小形变量的压缩测试样品的硬度与弹性，再由第二段大型变得破坏压缩，测试样品的屈服点(或破裂点)以及测试样品的脆性。我们可以发现硬度方面与三点弯曲的趋势一致，而弹性和回复性不论泡水与否都是塑料吸管，甘蔗吸管次之，而纸吸管不论弹性或回复性都大大落后于其他两种吸管。而在脆度方面，只有甘蔗吸管有破裂的现象发生，而随泡水时间增加，虽不明显但脆度有缓缓下降。而屈服点代表样品发生不可能破坏的位置，可以发现塑料吸管并没有在75%的形变内有明显屈服点产生，而纸吸管和甘蔗纤维吸管屈服位置相近，但屈服情况明显不同，纸吸管为变形，而甘蔗纤维吸管为破裂，且泡水时间没有明显影响屈服点位置的情况发生。 综上所述，甘蔗纤维吸管不论泡水前后期物理性质都与塑料吸管较为接近，而纸吸管虽在无泡水的情况下硬度，但只要泡水1小时候就会迅速软化造成消费者体验下降，而甘蔗吸管和纸吸管都会在压缩2mm左右时产生屈服情况，因此可以判断甘蔗纤维是用于制造环保吸管代替塑料吸管的优秀材料。 | |
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