塑料包装容器性能测试课件

第四章,第二节,塑料包装容器性能测试,塑料容器分类：,1,）根据所用原料：,LDPE,HDPE,PP,PVC,PS,EVA,PET.,2,）根据加工成型方法：,吹塑成型、注射、拉伸、真空、压缩成型等。,3,）根据形状、结构、用途：,瓶类、罐类、小件塑料容器、大件塑料容器等。,优点：,重量轻、柔软、弹性好、耐化学药品腐蚀性强、易于着色、容易成形。,缺点：,在高温下易变形、成型后易伸缩变形，容器表面易产生细小伤痕，气候适应性差，易产生静电。,测试项目：,1.,力学性能测试,跌落试验，堆码试验，承重试验，悬挂试验,2.,密封性试验,3.,应力试验,4.,卫生性检验,塑料瓶,：,跌落，煮沸，应力挤压试验,塑料桶,：,跌落，堆码，悬挂，密封性，应力开裂试验,钙塑瓦楞箱,：空箱抗压，,钙塑板,拉断力、平面压缩力、垂直压缩力、撕裂力、低温耐折性,周转箱,：,悬挂、堆码、承重、跌落性能,一、物理性能测试,1.,力学性能测试,（,1,）跌落试验,箱类容器进行常温实箱跌落试验和低温空箱跌落试验。不允许产生裂纹。,常温实箱：,箱内装入实物或模拟物，提升一定高度后自由跌落规定次数。跌落高度见下表。采用,底面跌落法。,容器容量与跌落试验高度表：,容器容量,L,1,50,60,100,120,200,跌落高度,m,1.2,1.0,0.8,低温空箱：,-102,的环境放置,4h,，从,2m,高处自由跌落，使试样底面的一组长边、短边及其夹角依次着地，各跌落,1,次；对底面进行面跌落。,瓶类、桶类容器跌落试验是将容器内装满,205,水，从,1.2m,高处,跌落至水泥地面，不得破损和泄漏。,底面跌落，侧面跌落,（,2,）堆码试验,周转箱。,将,1,只空箱口部向上放置，上面放置加载平板，加载平板与重物总重量,2500N,，负载,72h,。测量试样箱口部两长边中点处加载平板的高度变化量，箱体高度变化率：,桶类。,装入固定容量的水，堆码,3,只高，四面无依托，常温放置,48h,后检查，不倒塌。,（,3,）周转箱底承重试验,常温下将试样箱底面各边用支架、搁条组合成的框架支起，放入砂袋，箱底均匀负载。,15min,后，用百分表测量箱底变形量。,（,4,）周转箱悬挂性能试验,常温下试样箱均匀负载,60kg,；吊离地面,10min,；摘下吊钩检查，不允许有裂纹产生。,2.,密封性试验,分为,渗透和泄漏,。,（,1,）渗透：,指气体或蒸汽由于高浓度区的吸附作用，直接穿过包装材料，通过材料壁向低浓度方向扩散，然后从低浓度一面吸收的过程。,渗透速度与材料的性质、厚度、相对湿度有关。,（,2,）泄漏：,指气体或蒸汽穿过包装材料或容器中有限的间断点的过程。（针孔、裂缝、微小裂口、毛孔）,泄漏速度取决于裂口尺寸与气体或蒸汽分子尺寸的比值、封合系统的局部压力和总压力。,（如图,4,18,）,减少防止渗透与泄漏的措施：,增加容器与衬垫的厚度，封合物的材料应具有一定阻隔性；改变瓶盖与瓶口的几何设计，减少封合物与容器接触部分的间隙或裂缝。,优化工艺参数：,如对试样的张紧、夹持力、温度，热封层的厚度，薄膜的厚度。,密封性试验分为真空试验法和重量变化法两种。,真空试验法：,适用于含气较多的包装袋。对于因水的影响使包装袋的强度下降较大时，不能采用这种方法。（如图,4,19,）,组成：,真空圆筒（透明，密封）、试样支撑架、真空表等。,测试方法：,在试样袋中装入实际内装物或类似内装物，热封好试样袋，每组至少,5,个试样袋。在真空圆筒中放上适当试验液，把放置试样袋的支撑架浸入溶液中，并保证试样袋表面距液面不小于,25mm,。把圆筒盖好，关上通气阀，启动真空泵，在,30,60s,内减压到,1.3310,4,P,a,时，关闭真空泵和真空阀，保持,30s,。观察有无气泡溢出，试验后打开试样袋，观察有无水渗入。,当,包装袋含气较少，或不能用真空法测定,时，可采用简单方法：把内装物从袋中取出，把包装袋清洗干净作为试样袋。每组至少,5,个试样袋。在试样袋中注入试验液，封好后放在滤纸上，放置,50min,，再翻过来放置,50min,，观察试样有无泄漏。,重量变化法：,利用测定包装袋的重量的变化来检测渗漏。,方法：,在包装容器内充入液体，放在相对湿度为,0,的干燥器内，定期称重，得到,重量时间,曲线的斜率即为渗透速度。,正斜率重量增加，负斜率重量减少。,塑料袋，塑料复合袋。真空,2,种方法：,(1),将试样袋放入真空室内的支架上，注入水，水面高出试样袋,25mm,以上；加盖密封后抽真空至预定压力，有气泡连续冒出者为泄露。预定压力：,20 kPa,、,30 kPa,、,50 kPa,、,90 kPa.,(2),向试样袋内充入试验液体，封口后将试样置于滤纸上，观察试验液体是否向外泄露。（含气少时）,塑料桶。,在桶内注入一定容量水并拧紧盖。小口径试样静置,4h,后检查；大口径试样则在,12010s,和左右倾斜,45,范围内，匀速往复摇动,20,次后，检查是否泄漏。,危险品包装桶。小口径,包装桶通过在桶盖或桶体侧安装密封接头向桶内充气，达到规定压力,30s,内检查有无气泡产生。,大口径,的在试样内注入一定容量的水，置于地上滚动，,20min,内滚动,2,次，每次距离,5m,，检查是否泄漏。,塑料瓶。,瓶内注入公称容量的水，瓶盖按实际包装状态封严，瓶口向下倒置,12h,，检查是否泄漏。,3.,应力裂纹试验,塑料瓶。,应力挤压试验,：,（,1,）,将试样瓶沿纵向和横向切取,38mm13mm,试片各,10,片；在试片中部沿平行于长边方向切一条长,19mm,，深,0.5,0.6mm,的切痕。,（,2,）,将试片有切痕侧向外，弯曲着依次夹入试片架中，且与试片架的小孔相对。,（,3,）,将试片架放入玻璃试管中，再注入试剂，试剂高出试片架上端约,10mm,，盖好盖子，放入,500.5,的恒温水槽中。,（,4,）,试验结果,用,10,个试片,5,个出现龟裂破坏的试验时间表示。,图,4,21,应力裂纹试验,1,硬质玻璃试验管,;2,药液,;,3,试样片架,;4,试样片,另一种：一定载荷下聚乙烯的环境应力破坏试验。适合厚度为,0.11mm,的大型聚乙烯,容器试验。这种容器在成型时，不容易产生应力变形，但放入液态内装物后，容易产生应力破坏。,图,4,22,。,图,4,22,脆性破坏应力试验,1,微动开关,2,铰链连接,3,试样片,4,容器,5,载荷,在药液中进行拉伸试验：温度,50,0.5,，施加压力为,80010,4,Pa,，,90010,4,Pa,，,100010,4,Pa,。试样共,30,个。,对试样施加的载荷值为：,P,应力,试样截面积,/1000,试验结果用破坏的个数表示。,塑料桶。应力开裂试验,试样,30,个，在温度,231,处理,24h,。放入试验药品或有害液体，放入,601,、空气流速,8.517cm,3,/min,的恒温箱，,72h,，观察破裂情况，求出破坏概率。,二、卫生性检验,塑料毒性包括：,残留单体：,氯乙烯，丙烯腈，苯乙烯,添加剂：,金属系稳定剂，抗氧化剂，增塑剂,残留催化剂：,金属，过氧化物,食品种类：,中性、酸性的含水食品，含酒精食品，含油脂食品，干燥食品。,食品包装常用塑料：,聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚酯，聚氯乙烯,P133,表,4,4,食品包装用聚氯乙稀制品的卫生标准,1.,试样处理方法,（,1,）,试样预处理：,用洗涤剂洗净，用自来水冲净，再用水淋洗,3,次，晾干备用。,（,2,）,浸泡条件：,浸泡液量以,1cm,2,样品,2ml,浸泡液计算。,水：,60,C,，保温,0.5h,。,4%,乙酸：,60,C,，保温,0.5h,。,20%,乙醇,:,60,C,，保温,0.5h,。,正乙烷,:,20,C,左右，,0.5h,。,.,氯乙烯单体的含量,将试样放入密封平衡瓶中，用溶剂溶解。在一定温度下，氯乙烯单体扩散，达到平衡时，取溶液上部气体注入,气相色谱仪,中测定。,最低检测极限为,0.2mg,kg,。,.,高锰酸钾消耗量。,滴定法测定可溶出有机物质含量。,试剂,：,0.0100N,高锰酸钾标准溶液、,0.0100N,草酸标准溶液、,:,硫酸。,.,蒸发残渣。,测定在不同浸泡液中试样的溶出量。,将浸泡液在水浴上蒸干，并反复在,105,下干燥冷却至室温，得蒸发残渣量。,水，,4%,乙酸，,20%,乙醇，正乙烷,四种溶液模拟接触水、酸、酒、油不同性质食品的情况。,.,重金属。,浸泡液中重金属铅与硫化钠作用，在酸性溶液中形成黄棕色硫化铅，与标准铅溶液,10mg/ml,比较，颜色不得更深。也可采用光谱分析法测重金属含量。,.,退色试验,取洗净待测食具一个，在浸有,65%,乙醇的棉花上蘸冷餐油，在接触食品部位的小面积内，用力往返擦拭,100,次，棉花上不得染有颜色。,三、耐药性测试,测试药品的渗透性,试样：,外径（,47.220.78)mm,、高（,107.95 1.119,）,mm,小塑料瓶，表面积,154cm,2,。每组,3,个试样瓶。在温度（,23 2,）处理,24h,后，在容器中注入药品溶液，测量其重量。然后将试样瓶放入（,23 2,）或（,50 1,）恒温箱中，空气流速,8.517cm,3,/min,。随时间延长，透湿量逐渐减少，测量重量的变化，绘制出,重量时间曲线,，求出重量变化的平均值，计算透湿系数。,试样瓶对药品的渗透系数为：,P,t,=RT/A,R-,容器重量变化的平均值，,N/24h,A-,容器的表面积，,cm,2,T-,容器的平均厚度，,cm,。,塑料包装容器的平均厚度：,W,塑料瓶重量，,N,；,容器密度，,g/cm,3,聚乙烯塑料瓶的测试包括哪些测试内容？各项如何测试？,实例：聚乙烯塑料瓶的测试,应用广泛：医药、食品、化工。,质量要求：形状、尺寸、壁厚、瓶口规格、误差范围，内、外表面没有缺陷，无气泡、杂质。,1.,测试内容,测试项目,测试内容,泄漏试验,测试瓶的泄漏情况,跌落试验,无破损情况下保持气密性的性能,煮沸试验,瓶的内容量变化应小于,6,应力破坏试验,有应力作用下，油脂、活性剂、酒精等在环境温度下引起的龟裂,密闭试验,封口的密封作用,（,1,）泄漏试验,按容量在瓶内注入相应容量的水，按实际包装状态将瓶口封严。将装水封口后的塑料瓶瓶口向下倒置，,12h,，然后检查塑料瓶的封口处有无泄漏现象。,（,2,）跌落试验,将塑料瓶内注满,205,的水后，使瓶口按实际包装状态封严，制成试验样品。,设备：,跌落试验机。落下冲击表面是刚性、坚硬的水平面。落下高度：,120cm,，对试样的底面和侧面各做一次，检查有无破损或泄漏。,（,3,）煮沸试验,塑料瓶口向下，用一个,U,形管插入塑料瓶内，使,U,形管的一端抵在瓶内底面上，以便于试验进行过程中能够通过,U,形管将试样塑料瓶内的空气排出。,2.,测试方法,将插入,U,形管的试样塑料瓶倒置放入水槽的沸水中，并使瓶内空气随着瓶的浸没由,U,形管排出。在试样瓶内底面与沸水水平面一致的状态下，使试样瓶在沸水中浸没,30min,。,如图,所示。,煮沸试验示意图,1,U,型管,2,试样瓶,3,水槽,4,沸水,煮沸,30min,后，取出样品，在室温下冷却，检验塑料瓶在煮沸试验前后瓶内容积的变化量。可由水的重量变化求出：,式中，,V,容量变化，,W,0,煮沸前的瓶重，,W,1,煮沸前试样瓶注满水的重量，,W,2,煮沸后试样瓶注满水的重量。,（,4,）应力破坏试验,装置：,温度为,500.5,恒温水槽，外径为,32mm,，长度为,200mm,的透明玻璃试管，黄铜质的试片架。,试验溶液：,由实际情况而定，根据试验目的选择。,试样：,由塑料瓶沿侧壁纵向和横向截取试验片，尺寸为,3813mm,。在试验片中心部位沿平行于长边方向做一长度为,19mm,的切痕，深度,0.50.6mm,。,试验方法：,将试验片有切痕的一侧向外使其弯曲，然后将,10,个试验片依次与试片架上的小孔相对地放在试片架上。,将试片架放入玻璃试管中，注入试验所需的药液，并使液面高出试片架顶端,10mm,，,如