在現代包裝工業中，復合膜（如BOPP/PE、PET/AL/PE、PA/CPP等）因其優異的力學性能、阻隔性和印刷適性，被廣泛應用于食品、藥品、日化及電子產品的軟包裝領域。然而，復合膜在高速自動包裝線上運行時，其表面摩擦行為直接影響走膜順暢性、制袋精度和設備穩定性。若摩擦系數過高，易導致卡膜、拉斷；若過低，則可能引起打滑、錯位甚至堆疊失敗。因此，準確測定復合膜的靜摩擦系數（μs）與動摩擦系數（μk），成為材料研發、工藝優化和質量控制的關鍵環節。而摩擦系數測試儀正是實現這一目標的核心檢測設備。

一、動靜摩擦系數的基本概念

• 靜摩擦系數（Static Coefficient of Friction, μs）：指兩接觸表面從靜止狀態開始相對滑動瞬間所需克服的摩擦力與正壓力之比，反映材料“啟動阻力"。

• 動摩擦系數（Kinetic Coefficient of Friction, μk）：指兩表面在相對勻速滑動過程中所受摩擦力與正壓力之比，反映材料“運行阻力"。

對于復合膜而言，通常測試其膜-膜（同種材料）或膜-金屬/膜-橡膠（模擬包裝機導輥）之間的摩擦性能。理想的復合膜應具備適中的動靜摩擦系數（如μs=0.2～0.4，μk=0.15～0.35），以兼顧自動包裝機的穩定運行與終端用戶的易開啟性。

二、摩擦系數測試儀的工作原理

摩擦系數測試儀依據斜面法或更主流的水平牽引法（符合ASTM D1894、GB/T 10006等標準）進行測試，其典型結構包括：

• 驅動系統：提供恒定速度（通常為100–150 mm/min）的水平運動；

• 滑塊組件：標準質量（通常200 g）的滑塊，底面貼附待測薄膜；

• 試樣平臺：固定另一片待測薄膜或標準對磨材料（如不銹鋼板）；

• 高精度力傳感器：實時采集滑塊運動過程中的摩擦力；

• 數據處理系統：自動計算并輸出靜摩擦力峰值與動摩擦力平均值，進而得出μs與μk。

測試流程簡要如下：

1. 將一片薄膜平鋪于測試平臺上；

2. 將另一片薄膜包裹在標準滑塊底部；

3. 啟動儀器，滑塊在電機牽引下勻速滑動；

4. 系統記錄力-時間曲線，識別靜摩擦力與穩定動摩擦力；

5. 根據公式 μ = F/N（F為摩擦力，N為正壓力，即滑塊重力）計算摩擦系數。

三、在復合膜檢測中的核心應用價值

1. 指導爽滑劑添加量：復合膜內層（如PE、CPP）常添加油酸酰胺、芥酸酰胺等爽滑劑以降低摩擦系數。通過摩擦系數測試儀可精準評估不同添加比例對μs/μk的影響，避免過量導致熱封強度下降或析出污染。

2. 優化印刷與復合工藝：油墨、膠黏劑殘留或電暈處理過度均會改變膜面粗糙度與極性，進而影響摩擦性能。測試結果可反向指導表面處理參數調整。

3. 保障自動包裝線效率：食品、制藥企業對包裝膜的摩擦性能有明確內控要求。例如，立式包裝機通常要求μk ≤ 0.3，而枕式包裝機可能要求μs ≥ 0.25以防打滑。摩擦系數測試是供應商準入和來料檢驗的必檢項目。

4. 支持新材料開發與替代驗證：在開發生物可降解復合膜（如PLA/PBAT）或無溶劑復合結構時，需驗證其摩擦特性是否匹配現有包裝設備，避免產線改造成本。

四、主要測試標準依據

• GB/T 10006-2021《塑料薄膜和薄片摩擦系數測定方法》中國國家標準，等效采用ISO 8295，規定了水平法測試條件、試樣尺寸（8 cm × 20 cm）、滑塊質量（200 g±2 g）及測試速度（100 mm/min或150 mm/min）。

• ASTM D1894-22《Standard Test Method for Static and Kinetic Coefficients of Friction of Plastic Film and Sheeting》，國際通用標準，廣泛用于出口產品檢測。

• ISO 8295:2023塑料薄膜摩擦系數測試的國際基準，與GB/T 10006技術內容基本一致。

五、測試注意事項

• 環境溫濕度控制：建議在23±2℃、50±5% RH條件下測試，因濕度會影響爽滑劑遷移；

• 試樣狀態調節：測試前需在標準環境下平衡≥4小時；

• 避免手觸測試面：指紋油脂會顯著干擾結果；

• 多點重復測試：每組至少測試5個樣本，剔除異常值后取平均；

• 區分測試面：復合膜通常僅熱封層（內層）需控制摩擦系數，測試時應明確標識面層方向。

六、結語

摩擦系數測試儀作為復合膜表面性能評價的基礎工具，不僅為材料配方設計和工藝控制提供量化依據，更是連接薄膜制造商與終端包裝用戶的技術紐帶。隨著高速自動化包裝設備的普及和可持續包裝材料的發展，對摩擦性能的精細化管控將愈發重要。