随着食品工业的快速发展和消费者对包装安全、可靠性的日益关注，食品塑料袋作为一次性软包装形式，其力学性能成为衡量产品质量的关键指标之一。其中，拉伸强度直接反映了塑料袋在灌装、运输、搬运及使用过程中抵抗外力拉伸破坏的能力。为科学、客观地评估这一性能，薄膜拉伸强度试验仪（又称薄膜电子拉力机）被广泛应用于食品包装材料的质检与研发环节。本文将系统介绍该仪器的工作原理、检测标准、操作流程及实际应用价值，为相关从业人员提供技术参考。

一、为何要检测食品塑料袋的拉伸强度？

食品塑料袋多由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、流延聚丙烯（CPP）或复合膜（如PA/PE、PET/AL/PE）制成。这些材料在实际使用中需承受以下力学挑战：

• 自动灌装线高速牵引时的纵向拉力；

• 袋内食品重量引起的底部应力集中；

• 堆码、搬运过程中的横向撕扯；

• 低温环境下（如冷冻食品）材料脆化风险。

若拉伸强度不足，易导致破袋、漏气、内容物污染等问题，不仅造成经济损失，还可能引发食品安全隐患。因此，通过标准化拉伸测试，可有效控制原材料质量、优化生产工艺、确保成品合规。

二、薄膜拉伸强度试验仪的核心构成

专用于薄膜类材料的拉伸强度试验仪通常具备以下特点：

• 高灵敏度负荷传感器：量程覆盖0～500 N，精度达0.5级，适用于薄而柔韧的塑料袋；

• 精密伺服控制系统：实现恒速拉伸（如50 mm/min、100 mm/min），符合国际标准要求；

• 专用薄膜夹具：采用气动夹持或锯齿面手动夹具，防止试样打滑或边缘损伤；

• 自动标距识别或预设标距：常用50 mm或100 mm；

• 智能软件系统：实时绘制力-位移曲线，自动计算拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量等参数，并生成检测报告。

此类设备区别于通用材料试验机，更注重对低强度、高延展性薄膜的精准捕捉与稳定夹持。

三、检测依据的主要标准

食品塑料袋拉伸性能测试需遵循以下标准：

• GB/T 1040.3-2022《塑料 拉伸性能的测定 第3部分：薄膜和薄片的试验条件》

• QB/T 2358-1998《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》（部分引用拉伸测试方法）

• ISO 527-3:2018 Plastics — Determination of tensile properties — Part 3: Test conditions for films and sheets

• ASTM D882-22 Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting

上述标准对试样形状、尺寸、环境条件、拉伸速度等均有明确规定，确保测试结果具有可比性和法律效力。

四、标准检测方法与操作步骤

1. 试样制备

• 从食品塑料袋平整区域裁取试样，避免热封边、印刷区或褶皱部位；

• 推荐采用矩形条状试样（150 mm × 15 mm）或按标准冲切哑铃型试样（如ISO Type 4）；

• 分别沿纵向（MD，机器方向）和横向（TD，垂直方向）取样，因吹膜工艺常导致各向异性。

2. 环境调节

• 将试样置于标准实验室环境（温度23±2°C，相对湿度50%±5%）中调节≥4小时，消除内应力影响。

3. 仪器设置

• 安装匹配夹具，设定标距（通常为50 mm）；

• 选择拉伸速度：GB/T 1040.3 推荐 100 mm/min（也可根据产品用途调整为50或200 mm/min）；

• 使用测厚仪测量试样中部厚度（至少3点取平均），输入软件用于强度计算。

4. 测试执行

• 将试样两端牢固夹入上下夹具，确保受力均匀、无偏斜；

• 启动测试，设备以恒定速度拉伸直至断裂；

• 系统自动记录载荷（F_max）及对应伸长量。

5. 结果计算

• 拉伸强度（σ） = F_max / (试样宽度 × 厚度) （单位：MPa）

• 断裂伸长率（ε） = [(断裂时标距 - 原始标距) / 原始标距] × 100%

示例：某PE袋试样宽15 mm，厚0.05 mm，拉力为45 N，则

σ = 45 N / (15 mm × 0.05 mm) = 60 MPa

薄膜拉伸强度试验仪作为食品塑料袋力学性能评价的核心设备，以其高精度、高重复性和标准化操作，已成为包装企业质量控制体系中一环。通过规范执行拉伸强度检测，不仅能有效预防包装失效风险，还能为绿色包装（如减薄化、可降解材料）的研发提供数据支撑。