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第五章 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。铝塑布 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 n1. 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。 n 渗透速度与聚合物的性质、厚度有关，也受温度影响 。 n 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 n2. 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。 n 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。 n 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。 n 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 n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。 n . 热水试验 n 试样密封，置于602C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。 n2. 减压保持能力试验 n 试样密封顶部开一小孔，再采用以下两种方法。 n （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%。 n （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。 n3. 压力保持试验（充气试验） n（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。 n（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。 n 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。 n 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. n4. 真空室试验 n 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。 n 最大充气压力 n n试样在真空室保持30s，无连续气泡冒出为合格。 n 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。 n试验设备：玻璃真空干燥器外接真空表、真空泵和阀。 n5. 挤压检漏试验 n 试样热封时，尽可能多封进空气。 n（1）试样浸没在室温水中，顶部距水面约50mm。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。 n（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。 n6. 静态检漏试验 n 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： n （1） 直立 （2）倒置 （3）一侧面着地 n（4）一端面着地（5）另一侧面着地 （6）另一端面 着地。 n 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。 n 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。 n 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。 n 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。 n 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。 n 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 n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。 n 1. 试验原理和设备 n 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。 n 试验设备：恒温恒湿箱，称量天平。 n 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。 n 干燥剂 n 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： n 较高的吸附能力； n 化学稳定性，不易与其它物质发生作用，也不会因吸水引起 n 化学变化而产生腐蚀性物质； n 有一定的机械强度，不易破碎，保持一定的吸附稳定性； n 能够再生，可反复使用。 n 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。 n 硅胶，分子筛，活性氧化铝，硅藻土，氯化钙，硫酸钙。 n硅胶属于非晶体状、多孔性、高表面积结构的化合物， 分子式： n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。 n 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。 n 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。 n 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。 n 活性氧化铝，也称铝凝胶，是一种疏松多孔性吸附 剂。 n2. 试验方法 n GB6982“软包装容器透湿度试验方法” n 细孔硅胶装入试样前应进行干燥处理。 n 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。 n 细孔硅胶装入试样前应进行干燥处理。 n 包装样品的密封应按实际的密封操作进行。 n 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 。 n 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。 n3. 试验结果 n 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。 n 常用单位g/m230d，g/m224h n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 n1. 试验原理和设备 n 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。 n 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。 n 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。 n2. 试验方法 n GB8808“软质复合塑料材料剥离试验方法” n 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 。 n 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 。 n 温湿度预处理：RH = 4555%，T = 232，4H。 n 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。 n3. 试验结果 n 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 n1. 薄膜耐折性试验 n（1）试验原理和设备 n 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。 n 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。 n（2）试验方法 n 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。 n试样每组10条，长140mm，宽150.25mm，纵、横向各 5条。 n 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。 n（3）试验结果 n 每个试样的弯折次数； n 纵、横试样的平均弯折次数或全部试样的平均弯折次 ； n 判断试样是否满足产品规定的弯折次数。 n2. 铝塑布折破度试验 n（1）试验原理和设备 n 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。 n 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。 n（2）试验方法 n 试样5050mm2，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。 n 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； n 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。 n（3）试验结果 n 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 n三种：耐破试验法，静载荷试验法，拉伸试验法 n 1. 耐破试验法 n （1）试验原理和设备 n 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。 n 试验设备：开口密封试验仪或空气压缩机、阀门、 压力装置。 n（2）试验方法 n 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 。 n 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。 n（3）试验结果 n 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。 n 该项试验方法也适用于软包装袋的爆破强度试验。 n2. 静载荷试验法 n （1）试验原理和设备 n 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。 n 试验设备：固定支架，可加载的夹头，砝码。 n（2）试验方法 n GJB145“封存包装通则” n 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。 n 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。 n 试验前试样应在温度232C、相对湿度4555%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。 n（3）试验结果 n 封口分离长度；热封强度是否合格。 n GJB145规定，3块试样封口分离均不超过50为 合格。 n MIL-B-131E规定，23C试样封口应不分离， 38C、70C封口分离不超过6.4mm 。 n. 拉伸试验法 n（1）试验原理和试验设备 n 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430所示。 n 试验设备：拉伸试验机，万能材料试验机。 n 试样的采集：如图431、432所示。 n（2）试验方法 n 预处理： T = 232C，RH = 45 55%，h。 n 试样宽度151.0mm，其它与静载荷试验法相同。 n 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。 n 热封强度在量程的15 85%范围内。 n（3）试验结果 n 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 n不适用：内装物是固体，内装物有明显突起。 n1. 试验装置 n 两个上下压板，上压板加载，下表面应光滑、平整，不 能变形。 n 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。 n包装袋总质量与压缩负荷的关系： n2. 试验程序 n 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。 n 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）100100400400 2000 2000以上 压缩 荷重（N ） 196 392 588 785 七、 软包装的其它试验方法 n. 塑料编织袋跌落试验 n （1）试验原理和试验设备 n 适用于A、B、C三种型号塑料编织袋、复合塑料编织袋。 n A型袋：装25kg的聚烯烃树脂。 n B型袋：装40kg尿素或密度相当的物料。 n C型袋：装50kg尿素或密度相当的物料。 n 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。 n 试验设备：转臂式跌落试验机 n 跌落高度：见表48。 n（2）试验方法 n GB4857.5“包装 运输包装件 跌落试样方法” n 试样内装入80 85%内装物或密度相当的代用物料 ，每组3件。 n 试验环境：常温常湿 n 试验高度：塑料编织袋1.2m，复合塑料编织袋按 GB4857.5 n 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