袋包装容器技术测试.ppt

1,包装容器测试,本章学习要求：,了解各试样的选取及预处理方法； 了解各实验设备的工作原理； 了解包装容器的国家标准； 掌握塑料、纸、玻璃和金属包装材料生成的包装容器性能指标的测试方法。,包装测试技术,2,常用的包装容器有纸包装容器、玻璃容器、塑料容器、金属容器复合材料容器以及木制容器等。 包装容器测试主要是对各种材质的容器本身进行强度、刚度、耐药性、密封性等方面进行试验，以检测包装容器的各种包装功能。,3,一、瓦楞纸箱抗压强度计算,第一节 纸包装容器测试,纸包装容器按功能可分为运输包装容器和销售包装容器。销售包装纸容器有平板纸盒（手工纸盒与花色轧盒）、装潢锦盒、纸袋、纸杯、纸桶等，此类容器除了应具有必要的物理性能以外，主要应具有良好的印刷性能，食品用的纸包装容器还应具有相应的卫生性能。运输包装纸容器有瓦楞纸箱、硬纸板箱以及盛装水泥、化工产品的纸袋等,4,5,二、纸箱压缩试验,第一节 纸包装容器测试,将瓦楞纸箱放置在压力机的上下压板之间，压板向纸箱施加压力，并能根据被测样品的承载能力调整压力范围。测试中通过位移传感器、力传感器分别将纸箱的变形（位移）和承受的载荷输入到放大器中，然后通过记录装置显示记录。,6,二、纸箱压缩试验,第一节 纸包装容器测试,2试样 选取3个以上纸箱试样，纸箱试样要在20、65RH的条件下进行24小时以上的环境处理，并要对纸箱做水分测定，使水分含量控制在9，然后进行测定。 3试验方法,压缩试样结果表明：纸箱上的压力集中在顶、底两面的周边上，四角压力最大，载荷主要由它的四个棱角承担（见图6.1b）。,7,三、纸箱抗压强度的因素,第一节 纸包装容器测试,瓦楞纸箱的抗压强度主要取决瓦楞纸板的强度，此外应考虑以下因素。 1、箱体尺寸的影响 2、箱体松弛的影响 3、温湿度的影响 4、箱体印刷、开孔的影响,8,四、瓦楞纸箱接合强度测试,第一节 纸包装容器测试,瓦楞纸箱的接合方法主要有扁铁线钉合、胶带粘合和粘结剂粘合三种方法。每一种方法的接合强度不同，图6.5所示为各种接合方法的强度比较，其中扁铁线钉合强度受纸板强度制约，与纸板强度成正比。,9,第二节 塑料包装容器的测试,塑料包装容器的种类繁多，主要有钙塑周转箱、钙塑瓦楞箱、塑料桶、瓶、盘、盒、塑料薄膜袋、复合塑料薄膜袋以及塑料编织袋等。,10,11,第二节 塑料包装容器的测试,一、塑料薄膜袋测试,表6.3 载荷与包装袋质量之间的关系,1. 耐压强度 对于盛装酱油、白酒、鲜奶、醋等液体塑料包装袋，为包装流通过程中安全可靠，应进行耐压强度试验。,12,第二节 塑料包装容器的测试,一、塑料薄膜袋测试,2 热封强度 （1）试样的制作热封试验 （2）封口强度测试 从试料上切取宽为150.1mm的两块试样，将一端热封，封口置于中间，将试样展平成180o，分别将两端夹在拉伸试验机的夹头上进行拉伸试验。,13,第二节 塑料包装容器的测试,一、塑料薄膜袋测试,3 密封性能试验 密封性能试验主要检测塑料包装袋的渗漏。渗漏包括渗透和泄漏两种现象。 渗透是指气体或蒸汽由高浓度区直接穿过包装容器壁，向低浓度方向扩散，被低浓度区吸收。 泄漏是指气体或流体物质通过容器上的某些瑕疵，从容器内流出的现象。 密封性能测试的方法有真空法、滤纸法和重量法。,14,第二节 塑料包装容器的测试,一、塑料薄膜袋测试,真空法 试验装置 主要由圆形透明真空罐、通气阀、排气阀和真空阀组成。真空罐能承受一个大气压，真空罐内充填实验液（水或着色水）。 试样 以实际或类似的内装物经充填封口后的包装袋作为试样。试样的数量可根据产品的性质、价值、尺寸等情况确定，一般应取5个以上。 试验方法 首先将试样放置在真空罐内的支撑架上，充填试验液，使液面距试样的上表面25mm以上；加盖密封，启动真空泵，使真空度缓慢上升，根据包装袋的种类、内装物以及包装要求，在3060秒内减压到规定的压力（20、30、50、90kPa之一），并保持30秒；注意观察有无气泡连续冒出，试验后打开试样袋观察是否有试验液渗进。,15,第二节 塑料包装容器的测试,二、塑料瓶、塑料桶测试,1、跌落试验 2、泄漏试验 3、煮沸试验：塑料容器的容积随温度变化而变化。煮沸试验的目的是测量塑料容器经过沸水煮烫后，其容积的变化情况。 4、应力挤压和应力开裂试验 5、悬挂试验 6、耐药性试验 塑料容器耐药性试验的目的是检测塑料容器对某些药物的渗透性能，从而确定容器材料的种类和耐药性的关系，确保药品质量。,16,第二节 塑料包装容器的测试,三、塑料周转箱测试（GB/T57371995）,塑料周转箱主要以聚烯烃塑料为原料，采用注射成形法制成的。其尺寸精度高，适于自动生产线包装，质量轻而耐用，耐腐蚀易清洗，运输方便，堆垛安全。塑料周转箱的造型结构和品种繁多，现已达十几种，以啤酒周转箱、饮料周转箱和食品周转箱为主。 1、跌落试验 2、箱底承重试验 3、堆码试验 。 4、侧壁变形率 5、收缩变形率 6、印刷质量检测,17,第二节 塑料包装容器的测试,四、复合塑料编织袋测试（GB89471998）,复合塑料编织袋是以聚丙烯、聚乙烯树脂为原料，经挤出、拉伸成扁丝，再经编织而成的塑料编织布（简称布）为基材，经流延法复合后缝制或粘合缝制而成，用于粉状、粒状固体物料及柔性产品的包装。其复合方式有：布膜复合为二合一袋，布膜纸复合为三合一袋。 1、单位面积质量测试 2、复合膜厚度测试 3、拉伸强度测试 4、剥离力测试 5、耐热性测试 6、印刷质量检测,18,第三节 玻璃容器测试,玻璃容器广泛应用于医药、食品、饮料、化妆品等方面的包装。玻璃具有很多优良的性能：化学稳定性、耐水性、耐溶剂性及抗药性强；密封性能强，无透湿、透气现象；透明有光泽，能看到内装物；易洗涤、干燥、灭菌，便于回收再利用；机械强度高，不易变形等。但玻璃耐冲击性差，容易破裂，重量大，在溶液作用下有时会有碱析出等缺点。,19,第三节 玻璃容器测试,20,第三节 玻璃容器测试,一、玻璃容器的外观缺陷及其检查方法： 玻璃容器的外观缺陷有100多种，主要表现在：口部变形、表面粗糙、凹凸不平、气泡、伤痕、螺纹台阶缺口等。我国基本上是人工检查玻璃容器的外观缺陷，一些发达国家已研制出多种自动检测机。,21,第三节 玻璃容器测试,内压强度计算 为保证玻璃容器使用安全，国际上一些国家提高了玻璃容器耐内压标准。目前国际上对充气瓶耐内压要求是1.6MPa，我国1989年制定的标准是1.2MPa，一般玻璃瓶为0.8MPa。,玻璃容器的耐内压强度与灌装时的压力、环境温度、外界冲击有关，如啤酒、汽水等含气饮料的包装容器常温下内部压力在196392KPa左右，而当温度升至40C时，内部压力升至343588KPa。,玻璃容器耐内压强度与本身形状有关。圆柱形玻璃容器的耐内压强度最大，椭圆形容器是圆柱形的50，正方形容器仅为1025。,由内压引起的最大应力发生在瓶体下部内表面，其次是底部中心外表面。增加瓶身与瓶底过渡区域的圆弧半径，能够降低应力集中，减少破坏的机会。,二、玻璃容器内压强度测试 耐内压强度是玻璃容器的一个综合指标，尤其是对于啤酒、汽水等含气饮料的包装容器的要求更高。,22,第三节 玻璃容器测试,二、玻璃容器内压强度测试 2. 耐内压强度试验,耐内压试验原理如图6.15所示，在试验样瓶内装满水，压盖密封，加固防护罩。起动电机，向样瓶内充填压缩空气，使瓶内压力增加。试验中可进行合格性试验和破坏性试验。,23,第三节 玻璃容器测试,三、热冲击强度测试,该试验测试玻璃容器承受温度突变的能力。玻璃容器在清洗、灌装、贮存及运输等过程中，如高温灌装、高温杀菌、骤然冷却或放入冰箱等，常伴有温度的急剧变化。要求玻璃容器能具有耐热冲击的能力。,大量试验统计表明，玻璃瓶承受急冷、急热的温差大约为50C，新瓶略高一点。目前，美国、日本等国家规定玻璃瓶罐耐急冷的温差为42C，我国规定为39C。,24,第三节 玻璃容器测试,四、内应力测试,玻璃容器在加工制造过程中，容器壁内存有残余应力，这种内应力的存在，加剧了玻璃容器的破损，尤其是容器受外界冲击、振动等作用时，内应力释放，内、外力共同作用，易使容器破裂。因此国家标准规定，对于啤酒等玻璃瓶必须进行内应力测试。,偏光法检查玻璃容器应力的原理，就是把试瓶放入二个偏振片的中间来观察视场的亮度变化。如果试瓶中存在应力，偏振光就发生旋转，视场亮度就发生变化。把这一亮度与分为若干等级的标准变形亮度进行比较，即可得出应力的等级。,25,第三节 玻璃容器测试,五、机械冲击强度测试,玻璃容器破裂通常是由于机械冲击引起的。玻璃容器在最后破裂报废前，应能经得起多次冲击。冲击造成的破损，与冲击位置、容器形状、尺寸及状态有关。,冲击应力 玻璃瓶经受冲击时产生的应力如图6.18所示。当玻璃瓶侧壁受冲击时，产生三种形式应力：冲击点处产生局部应力，内部产生弯曲应力，据冲击点两侧45处产生扭转应力。,26,第三节 玻璃容器测试,六、垂直载荷强度测试,玻璃的抗压强度很大，甚至可与钢铁相媲美，但其抗拉强度较低。玻璃瓶在开盖和堆码时，受垂直载荷作用而使瓶子受到压缩，瓶子各处应力分布不同，在瓶肩部外表面产生最大拉应力，其大小与载荷大小、壁厚及肩部曲率半径有关（见图6.20）。普通玻璃瓶承受垂直载荷能力为4005000N，开盖时负载荷为10002000N。,27,第三节 玻璃容器测试,七、水冲强度测试,水冲强度 是指包装件在冲击振动过程中，内装液体与玻璃瓶相对运动，液体对玻璃瓶的冲击引起的破坏力。水冲破损通常在热装充液的瓶体上发生，尤其是密度较大的液体更易产生破损。,28,第四节 金属容器测试,大型金属包装容器有：油罐车、集装箱、金属桶等；小型金属包装容器有：金属盒、牙膏皮、金属软管等。通常根据内装物特性分为两类：常压容器油桶、食品罐头等；压力容器啤酒易拉罐、氧气瓶、喷雾罐等。,29,30,第四节 金属容器测试,钢桶应具有足够的强度、适宜的硬度、良好的密封性和耐腐蚀性。由于钢桶一般用来储运液态货物，有些是危险货物，因此钢桶在出厂前，制造商质检部门须根据GB32591之规定进行常规检验和鉴定。,一、圆柱形钢桶测试,31,第四节 金属容器测试,1、钢桶气密性试验 试验方法 在试样桶塞上钻一孔，固定压力表。旋紧桶塞封闭注入口，与空气压缩机连接。打开开关，向桶内输入压缩空气，达到预定压力值时关闭开关。将试样桶置入水槽内，转动试样，检查有无泄漏；也可以将皂液涂抹在试样的焊缝、卷边和封闭器上，检查试样有无渗漏。,一、圆柱形钢桶测试（GB32591),2、钢桶液压试验 试验方法 在试样桶顶上钻一孔，固定压力表。与加压泵连接，保证连接密封良好。将试验样品注满清水，旋紧桶塞封闭注入口。启动加压泵，对试样缓慢加压，达到预定压力值时关闭阀门及加压泵，并保持此压力一段时间。检查有无泄漏。,3、跌落试验,钢桶的跌落检验标准： 级要求跌落高度为1.8m，跌落后无渗漏、不开裂； 级要求跌落高度为1.2m，跌落后无渗漏、不开裂； 级要求跌落高度为0.8m，跌落后无渗漏、不开裂。,32,第四节 金属容器测试,4、钢桶的堆码试验 堆码高度为8m，持续24h，经检验钢桶不应有可能降低其强度或引起堆码不稳定的任何变形和严重破损。,一、圆柱形钢桶测试（GB32591),5、钢桶漆膜附着力测定,33,二、铝质易开盖两片罐测试(GB910694),34,第四节 金属容器测试,金属喷雾罐是一种带有喷射阀门和喷雾推进剂的气密性包装容器。采用高强度的钢、铝制造，广泛用于杀虫剂、防臭剂、喷漆、去污剂香水、洗发水、药品等产品的包装。,三、金属喷雾罐测试(GB1304291),35,36,第五节 集装容器测试,一、铁路货运钢制平托盘测试 （GB1048689）,集装容器是指托盘、集装箱、集装袋等大型包装容器。其特点是装载量大，多次性重复使用，以机械方式作业，流通区间大，内气候性强，广泛用于海运、空运及铁路运输。,1、抗弯刚度试验 试验目的 检验平托盘在外载荷作用下的变形量及取消外载荷后的残余变形量。,37,第五节 集装容器测试,一、铁路货运钢制平托盘测试 （GB1048689）,2、压缩试验 主要测试拖盘支脚部位的刚度。将托盘平放在压力试验机的上下压板之间，上下各放一块垫木（如图6.28所示）。,38,第五节 集装容器测试,一、铁路货运钢制平托盘测试 （GB1048689）,3、跌落试验 主要测试拖盘支脚部位的刚度。将托盘平放在压力试验机的上下压板之间，上下各放一块垫木（如图6.28所示）。,39,第五节 集装容器测试,二、集装箱测试（GB32181982）,1、堆码试验 试验目的 检验集装箱在承受两个五吨满载集装箱堆码时的承受力。 2顶部起吊试验 检验集装箱承受由顶部垂直起吊或吊索与铅垂线呈45角起吊的承载能力。同时检验底板和箱底结构承受箱内载荷在起吊作业加速作用下产生的各种载荷力的承载能力。