在现代包装工业中，复合膜（如BOPP/PE、PET/AL/PE、PA/CPP等）因其优异的力学性能、阻隔性和印刷适性，被广泛应用于食品、药品、日化及电子产品的软包装领域。然而，复合膜在高速自动包装线上运行时，其表面摩擦行为直接影响走膜顺畅性、制袋精度和设备稳定性。若摩擦系数过高，易导致卡膜、拉断；若过低，则可能引起打滑、错位甚至堆叠失败。因此，准确测定复合膜的静摩擦系数（μs）与动摩擦系数（μk），成为材料研发、工艺优化和质量控制的关键环节。而摩擦系数测试仪正是实现这一目标的核心检测设备。

一、动静摩擦系数的基本概念

• 静摩擦系数（Static Coefficient of Friction, μs）：指两接触表面从静止状态开始相对滑动瞬间所需克服的摩擦力与正压力之比，反映材料“启动阻力"。

• 动摩擦系数（Kinetic Coefficient of Friction, μk）：指两表面在相对匀速滑动过程中所受摩擦力与正压力之比，反映材料“运行阻力"。

对于复合膜而言，通常测试其膜-膜（同种材料）或膜-金属/膜-橡胶（模拟包装机导辊）之间的摩擦性能。理想的复合膜应具备适中的动静摩擦系数（如μs=0.2～0.4，μk=0.15～0.35），以兼顾自动包装机的稳定运行与终端用户的易开启性。

二、摩擦系数测试仪的工作原理

摩擦系数测试仪依据斜面法或更主流的水平牵引法（符合ASTM D1894、GB/T 10006等标准）进行测试，其典型结构包括：

• 驱动系统：提供恒定速度（通常为100–150 mm/min）的水平运动；

• 滑块组件：标准质量（通常200 g）的滑块，底面贴附待测薄膜；

• 试样平台：固定另一片待测薄膜或标准对磨材料（如不锈钢板）；

• 高精度力传感器：实时采集滑块运动过程中的摩擦力；

• 数据处理系统：自动计算并输出静摩擦力峰值与动摩擦力平均值，进而得出μs与μk。

测试流程简要如下：

1. 将一片薄膜平铺于测试平台上；

2. 将另一片薄膜包裹在标准滑块底部；

3. 启动仪器，滑块在电机牵引下匀速滑动；

4. 系统记录力-时间曲线，识别静摩擦力与稳定动摩擦力；

5. 根据公式 μ = F/N（F为摩擦力，N为正压力，即滑块重力）计算摩擦系数。

三、在复合膜检测中的核心应用价值

1. 指导爽滑剂添加量：复合膜内层（如PE、CPP）常添加油酸酰胺、芥酸酰胺等爽滑剂以降低摩擦系数。通过摩擦系数测试仪可精准评估不同添加比例对μs/μk的影响，避免过量导致热封强度下降或析出污染。

2. 优化印刷与复合工艺：油墨、胶黏剂残留或电晕处理过度均会改变膜面粗糙度与极性，进而影响摩擦性能。测试结果可反向指导表面处理参数调整。

3. 保障自动包装线效率：食品、制药企业对包装膜的摩擦性能有明确内控要求。例如，立式包装机通常要求μk ≤ 0.3，而枕式包装机可能要求μs ≥ 0.25以防打滑。摩擦系数测试是供应商准入和来料检验的必检项目。

4. 支持新材料开发与替代验证：在开发生物可降解复合膜（如PLA/PBAT）或无溶剂复合结构时，需验证其摩擦特性是否匹配现有包装设备，避免产线改造成本。

四、主要测试标准依据

• GB/T 10006-2021《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》中国国家标准，等效采用ISO 8295，规定了水平法测试条件、试样尺寸（8 cm × 20 cm）、滑块质量（200 g±2 g）及测试速度（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》，国际通用标准，广泛用于出口产品检测。

• ISO 8295:2023塑料薄膜摩擦系数测试的国际基准，与GB/T 10006技术内容基本一致。

五、测试注意事项

• 环境温湿度控制：建议在23±2℃、50±5% RH条件下测试，因湿度会影响爽滑剂迁移；

• 试样状态调节：测试前需在标准环境下平衡≥4小时；

• 避免手触测试面：指纹油脂会显著干扰结果；

• 多点重复测试：每组至少测试5个样本，剔除异常值后取平均；

• 区分测试面：复合膜通常仅热封层（内层）需控制摩擦系数，测试时应明确标识面层方向。

六、结语

摩擦系数测试仪作为复合膜表面性能评价的基础工具，不仅为材料配方设计和工艺控制提供量化依据，更是连接薄膜制造商与终端包装用户的技术纽带。随着高速自动化包装设备的普及和可持续包装材料的发展，对摩擦性能的精细化管控将愈发重要。