第四章-第五节软包装性能测试 (

第四节 软包装性能测试,1.,密封性试验。塑料袋，复合袋,2.,渗透性试验。塑料袋，复合袋,3.,软质复合塑料剥离试验方法,4.,耐折性试验。,5.,热封强度试验,6.,软包装袋耐压强度试验,7.,软包装的其它试验（跌落、牢固度、温度）。编织袋，水泥袋，复合袋,软包装袋的渗透与渗漏,1.,渗透：,气体、蒸气因高浓度区域的吸附作用而直接穿过包装材料，通过材料壁向低浓度方向扩散，再由低浓度面吸收。气体、蒸气渗透可穿过密封衬垫（塑料封合物）的壁面，也可穿过封合物的上部表面，多出现在无盖垫的塑料封合物的封合处和热封层。,渗透速度,与聚合物的性质、厚度有关，也受温度影响。,减少渗透方法：,容器壁稍厚；包装材料阻隔性强；热封口较宽。,薄膜,饼干,2.,泄漏：,指气体或蒸气穿过材料或包装容器有限的间断点，即针孔，瓶边缘部位，泡罩底部裂缝，盖或瓶颈端部的微小裂口，热封区域两层之间的微小毛孔。,泄漏速度,取决于裂口尺寸与泄露分子大小的比值，封合系统的局部压力和总压力。温度对渗漏速度有显著影响。,减少泄漏方法：无盖,有盖，增加盖垫厚度，减少封合物与容器接触部分的裂缝。,减少热封区域的泄漏，注意参数：加热或冷却过程中对试样的张紧与夹持压力、温度、停留时间；热封层的厚度；薄膜层的厚度（太薄产生针孔出现泄漏，太厚热量离开太快，影响热封质量）。,一、 密封性试验,方法：,热水试验，减压保持能力试验，真空室试验，压力保持试验，挤压检漏试验，静态检漏试验。,.,热水试验,试样密封，置于,602,C,热水中浸泡，试样表面最高处距水面至少应保持,25mm,，再,轻微而迅速抹去表面气泡,。将试样在水面下翻转，,2min,内应无任何一处产生2个以上气泡。,2.,减压保持能力试验,试样密封顶部开一小孔，再采用以下两种方法。,（,1,） 抽气使包装内外差达到,2030kPa,，,10min,后观察测量仪表或压力表，压力回升率不得超过,25%,。,（,2,） 抽气至包装薄膜紧贴内装物，再密封抽气孔，常温保持,4H,。若薄膜仍紧贴内装物，则密封性合格；若包装薄膜张力减小，产生松弛，不再紧贴内装物，则存在漏气孔洞或密封不良。,3.,压力保持试验（充气试验）,（,1,）试样接一个充气管并装上压力表，密封接管口，对试样充气。达到规定压力后,30min,内包装保持该气压。,（,2,）包装充气后浸入水中，或在接缝处涂上肥皂粉，观察有无气泡，有连续气泡冒出为不合格。,对无具体充气压力规定的软包装，压力保持试验前应做破裂性试验，,测定软包装对充气试验的最大抗压强度。再将破裂强度乘以系数,0.5,，作为压力保持试验的充气压力。,若平面边缘热封软包装包装袋的热封强度已知，则可计算最大充气压力：,S,试样热封强度，,N/m,；,L,试样长度，,m,；,W,试样宽度,m.,4.,真空室试验,密封试样浸没于真空室内水下，,试样上表面的浸没深度不小于,25mm,。再将真空室抽至规定的真空度。若无,具体规定，,真空度可按软包装破裂强度的,0.5,倍,或最大充气压力计算。,最大充气压力,试样在真空室保持,30s,，无连续气泡冒出为合格。,若试样不能浸水，可将真空室不装水。试样放入真空室内，将真空室抽至软包装破裂强度的,0.5,倍,或最大充气压力。,再关闭抽气泵和真空室阀门，保持,30s,。真空室的真空度下降不超过试验真空度的,25%,为合格。,试验设备：,玻璃真空干燥器外接真空表、真空泵和阀。,5.,挤压检漏试验,试样热封时，尽可能多封进空气。,（,1,）试样浸没在室温,水中，顶部距水面约50,mm,。再用手或机械装置挤压试样。观察试样各个部位，特别是热封处有无气泡冒出。,（,2,）对大型试样，可在所有热封、接缝以及容易漏气部位涂上气泡剂，再挤压试样。观察试样各部位有无气泡冒出。有连续气泡冒者漏气。,6.,静态检漏试验,向包装内装入水或其它液体，如食用植物油、酱油等。按要求密封。将密封好的试样按规定顺序各放置,15min,：,（,1,） 直立 （,2,）倒置 （,3,）一侧面着地,（,4,）一端面着地（,5,）另一侧面着地 （,6,）另一端面着地。,按（,1,）（,2,）（,4,）（,6,）方式不能稳态放置，可用合适挡板、挡块使试样保持稳定。按每种方式放置后，都应检查是否渗漏。,六种密封性试验方法比较：应根据试样的结构、尺寸、内装物、包装容器的具体情况选择。,压力保持试验和真空室试验,能测定在规定压力差下包装的密封性，灵敏度高，能找出包装的漏气部位。但设备要求高，尺寸大的试样受到限制。,挤压检漏试验和热水试验,方法简单，但不能控制包装内外压力差，适合于含气密封包装件。,充气试验,不能确定漏气部位，也不能确定大型包装上有无细微的漏气，可作为真空装的小型包装件密封性试验。,静态检漏试验,仅确定试样置于不同位置时内装液体是否可能发生渗漏，适用于液体软包装质量检验。,二 、 透湿性试验,软包装袋的透湿度,是指在规定的湿热试验条件下，在一定时间（,30,天）内透入内部空气保持干燥状态的包装袋内的水蒸气量，单位：,g/30d,。,1.,试验原理和设备,试验原理,：试样封装规定量的干燥剂，放置在规定温湿度环境中，使包装内外保持一定的水汽压差，通过对试样定期称量，测定透过试样的水汽量，并计算透湿度。,试验设备,：恒温恒湿箱，称量天平。,恒温恒湿箱应能将保持,RH = 88 92%,，,T= 401,。对于小型试样，天平灵敏度,1mg,；当试样质量在,1kg,及以上时，天平灵敏度应不低于试样质量的万分之一。,干燥剂,性质,：干燥剂是一种吸附脱水剂，通过毛细作用从周围吸附水分，并将水分凝聚后以液态保持在吸附表面和毛细表面，达到去除封存空间中水分的作用。干燥剂应具备以下条件：,较高的吸附能力；,化学稳定性，不易与其它物质发生作用，也不会因吸水引起,化学变化而产生腐蚀性物质；,有一定的机械强度，不易破碎，保持一定的吸附稳定性；,能够再生，可反复使用。,分类,：干燥剂的吸附能力用吸水率（吸湿率）表示，即所吸收的水汽量与干燥剂自重之间的比值，与温度和相对湿度有紧密关系。,硅胶，分子筛，活性氧化铝，硅藻土，氯化钙，硫酸钙。,硅胶,属于非晶体状、多孔性、高表面积结构的化合物，分子式：,亲水性特强，不溶于水；具有较高的热稳定性和化学稳定性，优良的干燥剂。硅胶分,粗孔球形硅胶，细孔球形硅胶，变色球形硅胶，粗孔块状硅胶，细孔块状硅胶,。,20 30,吸湿性能最佳，温度升高吸湿性下降，,90,以上基本丧失吸湿性。,分子筛,是一种优异的高效能选择性超微孔吸附剂，也是优异的催化剂和催化剂载体。,按分子极性大小选择吸附：当分子大小相同时优先吸附极性较大的分子。,按分子不饱和程度选择吸附：分子筛对不饱和有机物分子具有较高的亲和性，吸附能力随分子的不饱和性增加而增高。,活性氧化铝，,也称铝凝胶，是一种疏松多孔性吸附剂。,2.,试验方法,GB6982“,软包装容器透湿度试验方法”,细孔硅胶装入试样前应进行干燥处理。,包装内放入细孔硅胶,80 100g,，若包装较小不能容纳,80g,干燥剂，则应放入包装容器容量的一半。,细孔硅胶装入试样前应进行干燥处理。,包装样品的密封应按实际的密封操作进行。,对试样进行温湿度处理，并称量,1,次，立即转入,RH = 88 92%,，,T = 401,的湿热试验箱内进行湿热试验。,试验过程中应定期称量，每次称量方法相同。作出增量与时间关系图。试验应持续到关系图上至少有3个连续点成一直线为止。,3.,试验结果,软包装容器的透湿度指在规定的湿热试验条件下，在,30,天内透入空气保持干燥状态条件下的容器内的水汽量，,g/30d,。,常用单位,g/m,2,30d,，,g/m,2,24h,取,2,位有效数字，给出最大值、最小值。,三、 软包装材料剥离试验,1.,试验原理和设备,软质复合塑料材料主要包括：塑料薄膜、塑料薄膜或其它基材（铝箔，纸，织物）复合而成的复合薄膜。,试验原理,：将规定宽度的试样，在一定的速度下进行,T,型剥离，测定复合层与基材的平均剥离力。,试验设备,：带图形记录装置的拉伸试验机或万能材料试验机。,2.,试验方法,GB8808“,软质复合塑料材料剥离试验方法”,A,法：,复合薄膜,(,是两种或两种以上的基材通过粘接剂复合为一层薄膜的统称,),。试样宽度,15.00.1mm,，长度,200mm,，试验速度,3005mm/min,。,B,法：,人造革，编织复合材料。试样宽度,30.00.2mm,，长度,150mm,，试验速度,2005mm/min,。,温湿度预处理：,RH = 4555%,，,T = 232,，,4H,。,试验前沿试样长度方向将复合层与基材预先剥开,50mm,，被剥开部分不得有明显损伤；再把剥开部分的两端分别夹在试验机上、下夹具上，使试验剥开部分的纵轴与上下夹具中心连线重合。未剥开部分与拉伸方向呈,T,型，记录剥离力的变化规律。,3.,试验结果,每组试样计算纵向、横向剥离力的算术平均值，取,2,位有效数字。单位，,N,或,N/m,。若需要，再计算剥离力的标准偏差。,四、 耐折性试验方法,1.,薄膜耐折性试验,（,1,）试验原理和设备,试验原理,：,试样承受恒定张力状态下，按规定的角度正反向反复弯折，直到试样断裂，记录折断试样所需弯折次数。,试验设备,：,MIT,耐折试验机或类似设备，包括上下夹头，弯折控制系统，温度控制系统，计数器等。上下夹头可往返转动，转角和速度可通过弯折控制系统调节；下夹头可加砝码，以控制试样张力。试样断裂，下夹头下落，打开接触开关，使设备停机。计数器显示弯折次数。温度控制系统可控制试验温度，如常温、高温、低温下的耐折性试验。,（,2,）试验方法,温湿度预处理：,RH = 4555%,，,T = 232,，至少,1h,；而高、低温耐折性试验预处理时间,4h,。,试样每组,10,条，长,140mm,，宽,150.25mm,，纵、横向各,5,条。,试样两端分别夹于上、下夹头，再在下夹头平稳地放置砝码，使试样受到,9.8 N,张力；,按试验要求调节好温度，弯折角度和弯折速度，若无具体规定，弯折角度调至,90,，弯折速度,175,次,/min,；上夹头往复转动或摆动，试样正反弯折，直至折断试样或达到规定的弯折次数。,（,3,）试验结果,每个试样的弯折次数；,纵、横试样的平均弯折次数或全部试样的平均弯折次；,判断试样是否满足产品规定的弯折次数。,2.,铝塑布折破度试验,（,1,）试验原理和设备,试验原理：,试样按垂直轴，以规定的弯曲半径，在规定的时间内加载，卸载，展开试样，观察铝箔层折破情况。,试验设备：,圆棒（长度大于,100mm,，直径,1mm,和,3mm,）；圆板两块（直径,100mm,）；标准砝码；,4 10,倍的显微镜。,（,2,）试验方法,试样,5050mm,2,，并在试样铝塑面中心部位画一个直径,10mm,圆，但不能使用圆规，以免戳破试样。用显微镜观察圆内是否透光，选出不透光样品，每,10,片,1,组，共,3,组。,试样在直径,1mm,的圆棒上面相对弯曲对折；再沿与第一次对折的垂直方向将试样在直径,3mm,圆棒上面弯曲对折；,取下试样，将交叉对折的试样放在上下两圆块中间，上圆板再放上砝码，使砝码与上圆板总重量等于规定负荷，保持,30 60s,，加压时，上下圆板间距相等；卸下砝码，取出试样并轻轻展开，在显微镜下观察折痕的十字交叉点及附近是否透光。,（,3,）试验结果,三组试样中，每一组折破试样超过,2,件即为不合格。若仅有一组折破试样超过,2,件，再取,2,组试样复试。复试试样折破数超过,4,件即为不合格。,五、 热封强度试验,三种：耐破试验法，静载荷试验法，拉伸试验法,1.,耐破试验法,（,1,）试验原理和设备,试验原理,：三边热封，一边开口的薄膜袋在开口袋密封试验仪上缓慢充气，或将四边热封装有充气孔的薄膜袋缓慢充气，直到热封处破裂或袋的其它部位破裂，压力下降为止，记下破裂时的充气压力。,试验设备：,开口密封试验仪或空气压缩机、阀门、压力装置。,（,2,）试验方法,试样,100mm100mm,四边热封袋或三边热封一边开口袋。四边热封袋一面装有充气孔。试样热封方法与生产工艺相同。每组试样,5,件 。,试样置于开口袋,封试验仪上或与充气装置相连，缓慢充气，充气速度应控制在压力增加不超过,1kPa/s,。直到试样破裂，记下破裂时的充气压力。,（,3,）试验结果,取,5,件试样热封破裂时充气压力的平均值。若试样破裂，而热封未破裂，试验报告应对此情况加以说明，并报告破裂压力值。,该项试验方法也适用于软包装袋的爆破强度试验。,2.,静载荷试验法,（,1,）试验原理和设备,试验原理：,将有热封试样的未热封端两层展开，一端固定在支架上，另一端悬挂规定的负载，使热封受剥离力；经过规定时间，卸去负载，观察热封被拉开情况。,试验设备：,固定支架，可加载的夹头，砝码。,（,2,）试验方法,GJB145,“,封存包装通则,”,试样,150mm,300mm,，沿长边中线叠合对折；距折缝,10mm,的平行线处用热封仪热封（或无折缝,300mm,长缝内,10mm,处热封），热封宽度,mm,；,热封工艺与生产工艺相同，或按试样最佳热封,条件,进行；沿垂直于封口方向截去,20mm,端边后，截取宽,25mm,试样块，,一端固定在支架上，另一端夹头加载砝码；加载负荷,4.9 N,，加载时间,5min,；试验后小心卸载，检查封口分离情况。,MIL-B-131E,“,可热封防潮阻隔材料,”,中规定热封宽为,12.8mm,室温，中温，高温静载荷试验，试样封口部分与展开部分应垂直，热封宽度,12.8mm,，使热封部位受到,T,型剥离力。,试验前试样应在温度,23,2,C,、相对湿度,45,55%,的环境内至少放置,h,。加载、卸载不应产生冲击力，,试样承受,负荷,时,不应产生摆动。试样也可从未使用过的包装袋封口处裁取。,（,3,）试验结果,封口分离长度；热封强度是否合格。,GJB145,规定，,3,块试样封口分离均不超过,50,为合格。,MIL-B-131E,规定，,23,C,试样,封口,应不分离，,38,C,、,70,C,封口分离不超过,6.4mm,。,.,拉伸试验法,（,1,）试验原理和试验设备,试验原理：,将试样未热封端两层展开，两端分别固定于拉伸试验机上，热封部分受拉力；测定封口分离前的最大负荷，即热封强度。不同塑料薄膜，热封强度与拉伸速度的关系如图,4,30,所示。,试验设备：,拉伸试验机，万能材料试验机。,试样的采集：,如图,4,31,、,4,32,所示。,（,2,）试验方法,预处理：,T = 232,C,，,RH = 45 55%,，,h,。,试样宽度,151.0mm,，,其它与,静载荷试验法相同。,将试样未热封端的两层展开成,180,，两端固定于试验机上、下夹头，以,30020mm/min,速度拉伸试样。试样热封部位与拉伸方向垂直，使,封口,受,T,型剥离力，直到试样断开为止。,热封,强度在量程的,15 85%,范围内。,（3）试验结果,取3件试样最大负荷的算术平均值。,六 、 软包装袋耐压强度试验,不适用：内装物是固体，内装物有明显突起。,1.,试验装置,两个上下压板，上压板加载，下表面应光滑、平整，不能变形。,加压方式有：重锤式,/,杠杆式,/,油压式。要求：加载均匀、缓慢，能保持一定的时间。,包装袋总质量与压缩负荷的关系：,2.,试验程序,1,）试验袋中装入实际的或类似的内装物，热封好试验袋,5,只。,2,）根据包装袋质量确定压缩负荷，并均匀、缓慢加载，保持,1min,。观察内装物是否漏出，袋是否破裂。,总质量（,g,）,100,100,400,400,2000,2000,以上,压缩荷重（,N,）,196,392,588,785,七、 软包装的其它试验方法,.,塑料编织袋跌落试验,（,1,）试验原理和试验设备,适用于,A,、,B,、,C,三种型号塑料编织袋、复合塑料编织袋。,A,型袋：装,25kg,的聚烯烃树脂。,B,型袋：装,40kg,尿素或密度相当的物料。,C,型袋：装,50kg,尿素或密度相当的物料。,试验原理：,将填充系数为,80 85%,的试样进行垂直冲击跌落试验，评价塑料编织袋强度。,试验设备：,转臂式跌落试验机,跌落高度：,见表,4,8,。,（,2,）试验方法,GB4857.5“,包装 运输包装件 跌落试样方法”,试样内装入,80 85%,内装物或密度相当的代用物料，每组,3,件。,试验环境：,常温常湿,试验高度：,塑料编织袋,1.2m,，复合塑料编织袋按,GB4857.5,试验次序：,第,1,件按垂直、平向、侧向的次序各跌,1,次；第,2,件按平向、侧向、垂直的次序各跌,1,次；第,3,件按侧向、垂直、平向次序各跌,1,次。每次跌落后检查试样的破损情况。,（,3,）试验结果,三件试样均应不破损，内装物料不漏失。,2.,水泥包装袋牢固度试验,（,1,）试验原理和试验设备,试验原理：,将装满标准砂的水泥袋提升至1,m,，自由坠落，使试样受到类似水泥袋可能受到的冲击力，评价水泥包装袋的牢固程度。,试验设备：,电热干燥箱，样袋支架，跌落试验机。,（,2,）试验方法：,GB9774,“,水泥包装用袋,”,附录,B,“,水泥包装袋牢固度试验方法,”,预处理：复合袋，恒温 ,h,，再冷却,h,；纸袋和,60,C,等级复合袋，实验室内放置,h,。,样袋内灌装,FD50,型标准砂,501kg,，或,FD45,型标准砂,451kg,。,跌高,1m,，反复跌落，直至破包。,裂口或开口大于50,mm,或复合袋的复合层分离面积大于10,cm,2,，或总,分离面积大于100,cm,2,均为破损。,（3）试验结果,计算试样未破损的平均坠落次数，保留1位小数。,3.,复合袋适用温度试验,（,1,）试验原理和试验设备,试验原理：,将,复合袋试样置于电热干燥箱内，按预定温度恒温预定时间，测量尺寸和外观变化，判断复合袋适用温度。,该试验方法也适用于热灌装包装袋。,试验设备：,电热干燥箱，样袋支架，长,1m,和精度,1mm,的钢板尺。,（,2,）试验方法,每组取样袋,5,只，在胶口面纵、横向中轴线作好测量标记，纵向标记,600mm,，横向标记,400mm,，精确测量样袋实际长度；再将样袋侧立于样袋支架上，放在电热干燥箱内，在规定的温度下恒温放置,1h,（恒温 分,120,C,，,90,C,，,60,C 3,个等级）；从电热干燥箱取出样袋，在室内冷却,20min,，测量原标记的纵、横向实际长度，观察外观变化。,（3）试验结果,收缩率：,所有样袋若纵、横向平均收缩率大于,3%,或样袋发脆、开胶，则不能在本级温度使用。,