張 磊

（煙臺市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，山東煙臺264003）

聚乙烯吹塑薄膜是一種常用的食品包裝材料，以低密度聚乙烯樹脂（LDPE）、線性低密度聚乙烯樹脂（LLDPE）或其共混物為主要原料，經(jīng)吹塑、分切加工得到的薄膜。目前國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 4456-2008《包裝用聚乙烯吹塑薄膜》[1]的拉伸強度是塑料薄膜的力學(xué)性能表征，是質(zhì)量控制的一項重要指標(biāo)，作為質(zhì)量比較和產(chǎn)品驗收依據(jù)，還可以作為使用性能指標(biāo)和工程設(shè)計依據(jù)[2]。

不確定度的評定在檢測工作中具有很重要的意義，《測量不確定度表示指南》給出了測定不確定度的定義：與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的一個參數(shù)，用以表征合理地賦予被測量之值的分散性。該定義可以概括理解為：測量不確定度是由于隨機效應(yīng)和已識別的系統(tǒng)效應(yīng)不完善的影響，而對被測量的測得值不能確定（或可疑）的程度[3]。不確定度越小，測量水平越高，測量結(jié)果使用價值越大。

本研究以包裝用聚乙烯吹塑薄膜拉伸強度的不確定度評定為例，分析了包裝用聚乙烯吹塑薄膜拉伸強度測量不確定度的來源, 并進行系統(tǒng)的分析、計算，研究包裝用聚乙烯吹塑薄膜中拉伸強度測試結(jié)果的分散程度。

1 試驗部分

1.1 儀器設(shè)備

XLW(EC)-A 智能電子拉力試驗機：1 級精度；鋼直尺：分辨力為0.5mm；測厚儀：分辨力為0.001mm。

1.2 樣品的制備

依據(jù) GB/T 1040.3-2006《塑料 拉伸性能的測定 第3 部分：薄膜和薄片的試驗條件》[4]規(guī)定制備2 型試樣，寬度為10mm。

1.3 測量條件

(1)測量環(huán)境條件:23℃，RH50%。

(2)忽略應(yīng)變率對測量結(jié)果的影響。

1.4 數(shù)學(xué)模型

根據(jù)GB/T 1040.1-2018《塑料 拉伸性能的測定 第1部分：總則》規(guī)定[5]，在拉伸過程中，試樣承受的最大拉伸應(yīng)力即塑料薄膜的拉伸強度。拉伸強度表示為：

式（1）中:σ—拉伸強度（應(yīng)力），單位為MPa；A—試樣原始截面積，單位為mm2；b—試樣寬度，單位為mm；d—試樣厚度，單位為mm；F—所測的對應(yīng)負(fù)荷，單位為N。

1.5 試驗過程

在相同條件下，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對包裝用聚乙烯吹塑薄膜樣品拉伸強度（縱向）進行N=5 次測量，包裝用聚乙烯吹塑薄膜拉伸強度試驗過程測量值和計算值見表1，對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

表1 塑料薄膜拉伸強度試驗過程測量值和計算值Table 1 Measured values and calculated values of tensile strength test process of plastic film

2 包裝用聚乙烯吹塑薄拉伸強度不確定度分量來源的分析

分析包裝用聚乙烯吹塑薄拉伸強度不確定度分量來源有4 個：（1）試樣拉伸強度σ測量重復(fù)性引入的A類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(σ)；（2）試樣對應(yīng)負(fù)荷F測量引入的B 類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(F)；（3）試樣寬度b測量引入的B 類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(b)；（4）試樣厚度d測量引入的B 類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(d)。

3 包裝用聚乙烯吹塑薄拉伸強度不確定度的計算

3.1 試樣拉伸強度σ 測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(σ )

拉伸強度σ值測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

拉伸強度σ值測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

3.2 試樣對應(yīng)負(fù)荷F 測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel (F)

試驗中試樣對應(yīng)負(fù)荷F使用拉力試驗機進行測量，拉力試驗機的精度為1 級，按均勻分布計算，故拉力試驗機測量試樣對應(yīng)負(fù)荷F引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

3.3 試樣寬度b 測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(b)

試驗中試樣寬度b使用鋼直尺進行測量，鋼直尺的示值誤差是 0.5mm，按均勻分布計算，故鋼直尺的示值誤差測量試樣寬度b引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

鋼直尺的示值誤差測量試樣寬度b引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

3.4 試樣厚度d 測量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(d)

試驗中試樣厚度d使用測厚儀進行測量，測厚儀的示值誤差是 0.001mm，按均勻分布計算，故測厚儀的示值誤差測量試樣厚度d引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

測厚儀的示值誤差測量試樣厚度d引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

3.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc

以上各個分量不相關(guān)，則合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.6 擴展不確定度U

U=kUc，取包含因子k=2，故U=2×0.84 =1.68MPa

3.7 測量不確定度報告

拉伸強度=（30.1±1.7）MPa，其中擴展不確定度U=1.7MPa。

4 結(jié)語

對包裝用聚乙烯吹塑薄拉伸強度測量過程中的不確定度分量進行了評定，其中試樣寬度的測量對測量結(jié)果的不確定度貢獻較大。檢驗檢測工作中，可以選用比鋼直尺精度高的測量器具來測量試樣的寬度，以降低不確定分量。