《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》
第七篇 包裝性能測試
第一章 包裝測試概述
第三節 包裝測試的主要內容
包裝測試的內容主要包括包裝材料性能測試、包裝容器性能測試、內裝物物理性能測試、運輸包裝件性能試驗四個方面。
一、包裝材料性能測試
包裝材料性能測試包括紙、紙板、塑料、玻璃、金屬等性能測試。
(一)紙與紙板性能測試項目
(1)一般性能:包括定量、厚度、緊度等。
(2)表面性能:包括平滑度、粗糙度、摩擦系數等。
(3)光學性能:包括白度、亮度、光澤度、透明度、不透明度等。
(4)結構性能:包括透氣度、滲透性。
(5)物理強度性能:包括抗張強度、伸長率、耐破度、耐折度、撕裂度、粘合強度、環壓強度、挺度等。
(6)吸收性能:包括施膠度、吸水(油、墨)性能等。
(7)適印性能。
(8)其他特殊性能:如絕緣性能、介電性能和擊穿性能等。
(二)塑料薄膜性能測試項目
(1)外觀性能:包括光澤度、透明度、色調、挺力、耐劃傷性等。
(2)保護性能:包括抗張強度、撕裂強度、沖擊強度、透氣性、熱傳導性以及阻隔污染、氣味、毒物的性能。
(3)生產性能:包括成型折縫性、粘合性、熱收縮性、熱封性、尺寸穩定性、均勻性、易燃性等。
(三)塑料板材性能測試項目
(1)力學性能和強度測試:包括應力-應變(如拉伸、壓縮、彎曲、剪切)試驗、彈性模量測試、蠕變和應力松馳性能測試、沖擊強度和持久強度測試等。
(2)熱變形性能測試:包括耐熱、扭轉變形、彎曲變形、拉伸熱變形試驗等。
(3)耐藥性能試驗。
(四)緩沖材料性能測試項目
(1)靜態壓縮試驗。
(2)動態壓縮試驗。
(3)振動特性試驗。
二、包裝容器性能測試
包裝容器性能測試包括紙袋、紙盒、紙箱、塑料袋、復合袋、塑料瓶、玻璃瓶罐、金屬容器和其他容器性能測試。一般從兩個大的方面進行性能測試。
(一)軟包裝容器性能測試項目
軟包裝容器是指由紙、塑料、鋁箔、纖維織物及其復合材料構成的包裝容器,具有柔軟性和變形隨意性,其形狀和尺寸隨內裝物的填入與取出而發生改變。軟包裝容器以袋狀結構最為常見,其性能測試的項目有:
(1)塑料包裝袋的熱封強度試驗。
(2)包裝袋耐壓強度試驗。
(3)包裝袋滲漏試驗。
(4)包裝袋跌落強度試驗。
(二)硬包裝容器性能測試項目
硬包裝容器是指由紙、塑料、玻璃和金屬等材料構成的包裝容器,其形狀和尺寸隨內裝物的填入與取出不會發生改變。硬包裝容器以箱、盒、桶、罐和瓶等結構較為常見,根據材質的不同,其性能測試從四個方面進行:
(1)紙箱性能測試:主要測試紙箱的抗壓性能。
(2)塑料容器性能測試:主要測試塑料容器的力學性能。
(3)玻璃容器性能測試:主要測試玻璃容器的強度性能。
(4)金屬容器性能測試:分壓力金屬容器和常壓金屬容器的性能測試,主要從金屬容器的機械性能、密封性能、化學性能和表面質量性能四個方面進行測試。
三、內裝物物理性能測試
測試項目包括溫度、濕度、重量、壓力、物位、氣體成分等。
四、運輸包裝件性能測試
運輸包裝件是指進入貨物流通的包裝件,其性能測試的主要目的是為了考察運輸包裝件在流通過程中是否會受到危害和損壞,包裝對內裝物是否能起到保護作用,所以運輸包裝件的試驗均為模擬試驗。
(一)運輸包裝件性能測試前的準備
(1)流通環境的分析:通過分析運輸包裝件在不同的流通環境將受到的主要危害,有選擇地模擬各個環節,進行模擬試驗。
流通環境包括裝卸搬運、運輸和儲存三個環節。
在裝卸搬運環節,運輸包裝件受到的主要危害是跌落沖擊,危害的程度取決于跌落高度、角度和次數,而包裝件的質量決定了裝卸搬運作業方式和跌落高度。
在運輸環節,運輸包裝件受到的主要危害是振動和沖擊,危害的程度取決于振動的頻率、加速度、幅值和振動持續的時間等。
在儲存環節,運輸包裝件受到的主要危害是堆碼時帶來的變形,危害的程度取決于靜載荷的大小、持續的時間及環境的溫、濕度條件。
(2)運輸包裝件各部位的標示:包裝件在流通過程中經受的運輸環境是十分復雜的,即便是同一運輸方式,對于包裝件來說,不同的部位受到的危害程度各不相同,這就要求包裝件的不同部位具備不同的強度和保護性能。
在進行模擬試驗時,對各個部位出現的破損情況,要有一個統一的理解和便于記錄試驗信息的方法,因此對包裝件各部件進行標示是完全必要的。標示方法按GB/T4857.1-92執行。
(3)運輸包裝件的溫、濕度調節處理:包裝件在運輸過程中所經受的氣候環境千變萬化,非常復雜,其中溫度與濕度變化是影響包裝件性能的最主要因素。溫、濕度調節處理的目的在于模擬氣候變化,考察包裝件的適應能力以及作為包裝件性能試驗的預處理。GB/T4857.2-92中根據運輸包裝件的特征及流通環境,規定了11種典型的溫、濕度條件,實際運輸包裝件的性能試驗可根據流通環境的分析,選擇最接近的一種溫、濕度條件來進行調節處理,并在此條件下進行有關的模擬試驗。
(二)運輸包裝件靜態性能測試項目
當進行性能測試時,需考察確定的參數是不隨時間變化或隨時間變化很緩慢的情況下,這樣的性能測試屬靜態性能測試。常見的運輸包裝件靜態性能測試有:
(1)堆碼試驗:需要確定承受的靜載荷及其持續的時間、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(2)壓力試驗:需要確定承受的最大載荷、壓板移動速度、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(3)低氣壓試驗:需要確定承受的氣壓及其持續的時間、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(4)接縫強度試驗:需要確定接縫處的強度及其持續的時間、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(5)噴淋試驗:需要確定噴淋水量及其持續的時間、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(三)運輸包裝件動態性能測試項目
當進行性能測試時,需考察確定的參數是隨時間而變化的情況下,這樣的性能測試屬動態性能測試。常見的運輸包裝件動態性能測試有:
(1)沖擊試驗:主要分垂直沖擊試驗和水平沖擊試驗,前者需要確定跌落高度、沖擊次數、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能;后者需要確定水平加速度、沖擊次數、沖擊面、附加的障礙物、吊擺質量、溫度、相對濕度等,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(2)振動試驗:分正弦定頻振動試驗和正弦變頻振動試驗,前者以一定的振動頻率和加速度持續振動,考察運輸包裝件的耐振能力,并評定包裝對內裝物的保護性能;后者是先在一定的頻率范圍內掃描,確定包裝件的共振頻率,選擇1~3個共振頻率點,進行共振試驗,振動時間一般為15分鐘,考察運輸包裝件的耐振能力,并評定包裝對內裝物的保護性能。
(3)滾動試驗:主要是考察包裝件在受到滾動和跌落時的耐受能力,并評定包裝對內裝物的保護性能。通常進行的試驗有滾動試驗、傾翻試驗和六角滾筒試驗。
(4)沖擊脆值試驗:主要是為了確定產品的脆值(又稱易損度),即產品所能承受的最大加速度值。脆值的測試方法有沖擊試驗機法和緩沖跌落法兩種,前者設備結構復雜、先進,測試數據精確,但價格昂貴,適于需得到準確數據的測試;后者設備簡單,操作方便,價格便宜,但精度低,適于不需要得到準確數據的測試。
(四)其他性能試驗
其他性能試驗有防霉試驗、防腐試驗和防銹試驗。
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