第四章-第二節(jié) 塑料包裝容器性能測試

1、第四章第四章 第二節(jié)第二節(jié) 塑料包裝容器性能測試塑料包裝容器性能測試 塑料容器分類：塑料容器分類： 1）根據(jù)所用原料：）根據(jù)所用原料：LDPE, HDPE, PP, PVC, PS, EVA, PET. 2）根據(jù)加工成型方法：）根據(jù)加工成型方法：吹塑成型、注射、拉伸、真空、壓縮成型等。 3）根據(jù)形狀、結(jié)構(gòu)、用途：）根據(jù)形狀、結(jié)構(gòu)、用途：瓶類、罐類、小件塑料容器、大件塑料容器等。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：重量輕、柔軟、彈性好、耐化學(xué)藥品腐蝕性強(qiáng)、易于著色、容易成形。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：在高溫下易變形、成型后易伸縮變形，容器表面易產(chǎn)生細(xì)小傷痕，氣候適應(yīng)性差，易產(chǎn)生靜電。測試項(xiàng)目：測試項(xiàng)目： 1. 力學(xué)性能測試力學(xué)性能測

2、試 跌落試驗(yàn)，堆碼試驗(yàn)，承重試驗(yàn)，懸掛試驗(yàn) 2. 密封性試驗(yàn)密封性試驗(yàn) 3. 應(yīng)力試驗(yàn)應(yīng)力試驗(yàn) 4. 衛(wèi)生性檢驗(yàn)衛(wèi)生性檢驗(yàn) 塑料瓶塑料瓶：跌落，煮沸，應(yīng)力擠壓試驗(yàn) 塑料桶塑料桶：跌落，堆碼，懸掛，密封性，應(yīng)力開裂試驗(yàn) 鈣塑瓦楞箱鈣塑瓦楞箱：空箱抗壓，鈣塑板拉斷力、平面壓縮力、垂直壓縮力、撕裂力、低溫耐折性 周轉(zhuǎn)箱周轉(zhuǎn)箱：懸掛、堆碼、承重、跌落性能一、一、 物理性能測試物理性能測試 1. 力學(xué)性能測試力學(xué)性能測試 （1）跌落試驗(yàn)）跌落試驗(yàn) 箱類容器進(jìn)行常溫實(shí)箱跌落試驗(yàn)和低溫空箱跌落試驗(yàn)。不允許產(chǎn)生裂紋。 常溫實(shí)箱：箱內(nèi)裝入實(shí)物或模擬物，提升一定高度后自由跌落規(guī)定次數(shù)。跌落高度見下表。采用底面跌落

3、法。 容器容量與跌落試驗(yàn)高度表：容器容量L15060100120200跌落高度m 1.21.00.8 低溫空箱：-102的環(huán)境放置4h，從2m高處自由跌落，使試樣底面的一組長邊、短邊及其夾角依次著地，各跌落1次；對底面進(jìn)行面跌落。 瓶類、桶類容器跌落試驗(yàn)是將容器內(nèi)裝滿205 水，從1.2m高處跌落至水泥地面，不得破損和泄漏。底面跌落，側(cè)面跌落 （2）堆碼試驗(yàn)）堆碼試驗(yàn) 周轉(zhuǎn)箱。周轉(zhuǎn)箱。將1只空箱口部向上放置，上面放置加載平板，加載平板與重物總重量2500N，負(fù)載72h。測量試樣箱口部兩長邊中點(diǎn)處加載平板的高度變化量，箱體高度變化率： 桶類。桶類。裝入固定容量的水，堆碼3只高，四面無依托，常溫放

4、置48h后檢查，不倒塌。 （3）周轉(zhuǎn)箱底承重試驗(yàn)）周轉(zhuǎn)箱底承重試驗(yàn) 常溫下將試樣箱底面各邊用支架、擱條組合成的框架支起，放入砂袋，箱底均勻負(fù)載。 15min后，用百分表測量箱底變形量。%2HhC （4）周轉(zhuǎn)箱懸掛性能試驗(yàn)）周轉(zhuǎn)箱懸掛性能試驗(yàn) 常溫下試樣箱均勻負(fù)載60kg；吊離地面10min；摘下吊鉤檢查，不允許有裂紋產(chǎn)生。 o3602. 密封性試驗(yàn)密封性試驗(yàn) 分為 滲透和泄漏。 （1）滲透：指氣體或蒸汽由于高濃度區(qū)的吸附作用，直接穿過包裝材料，通過材料壁向低濃度方向擴(kuò)散，然后從低濃度一面吸收的過程。 滲透速度與材料的性質(zhì)、厚度、相對濕度有關(guān)。（2）泄漏：指氣體或蒸汽穿過包裝材料或容器中有限的間

5、斷點(diǎn)的過程。（針孔、裂縫、微小裂口、毛孔）泄漏速度取決于裂口尺寸與氣體或蒸汽分子尺寸的比值、封合系統(tǒng)的局部壓力和總壓力。（如圖418） 減少防止?jié)B透與泄漏的措施：減少防止?jié)B透與泄漏的措施： 增加容器與襯墊的厚度，封合物的材料應(yīng)具有一定阻隔性；改變瓶蓋與瓶口的幾何設(shè)計(jì)，減少封合物與容器接觸部分的間隙或裂縫。 優(yōu)化工藝參數(shù)：優(yōu)化工藝參數(shù)：如對試樣的張緊、夾持力、溫度，熱封層的厚度，薄膜的厚度。 密封性試驗(yàn)分為真空試驗(yàn)法和重量變化法兩種。 真空試驗(yàn)法：真空試驗(yàn)法：適用于含氣較多的包裝袋。對于因水的影響使包裝袋的強(qiáng)度下降較大時(shí)，不能采用這種方法。（如圖419） 組成：組成：真空圓筒（透明，密封）、試樣

6、支撐架、真空表等。真空圓筒（透明，密封）、試樣支撐架、真空表等。 測試方法：測試方法：在試樣袋中裝入實(shí)際內(nèi)裝物或類似內(nèi)裝物，熱封好試樣袋，每組至少5個(gè)試樣袋。在真空圓筒中放上適當(dāng)試驗(yàn)液，把放置試樣袋的支撐架浸入溶液中，并保證試樣袋表面距液面不小于25mm。把圓筒蓋好，關(guān)上通氣閥，啟動(dòng)真空泵，在3060s內(nèi)減壓到1.33104Pa時(shí)，關(guān)閉真空泵和真空閥，保持30s。觀察有無氣泡溢出，試驗(yàn)后打開試樣袋，觀察有無水滲入。 當(dāng)包裝袋含氣較少，或不能用真空法測定時(shí)，可采用簡單方法：把內(nèi)裝物從袋中取出，把包裝袋清洗干凈作為試樣袋。每組至少5個(gè)試樣袋。在試樣袋中注入試驗(yàn)液，封好后放在濾紙上，放置50min，

7、再翻過來放置50min，觀察試樣有無泄漏。 重量變化法：重量變化法：利用測定包裝袋的重量的變化來檢測滲漏利用測定包裝袋的重量的變化來檢測滲漏。方法：方法：在包裝容器內(nèi)充入液體，放在相對濕度為0 的干燥器內(nèi)，定期稱重，得到重量時(shí)間曲線的斜率即為滲透速度。 正斜率重量增加，負(fù)斜率重量減少。正斜率重量增加，負(fù)斜率重量減少。 塑料袋，塑料復(fù)合袋。真空塑料袋，塑料復(fù)合袋。真空2種方法：種方法： (1)將試樣袋放入真空室內(nèi)的支架上，注入水，水面高出試樣袋25mm以上；加蓋密封后抽真空至預(yù)定壓力，有氣泡連續(xù)冒出者為泄露。預(yù)定壓力：20 kPa 、30 kPa 、50 kPa 、90 kPa. (2) 向試樣

8、袋內(nèi)充入試驗(yàn)液體，封口后將試樣置于濾紙上，觀察試驗(yàn)液體是否向外泄露。（含氣少時(shí)） 塑料桶。塑料桶。在桶內(nèi)注入一定容量水并擰緊蓋。小口徑試樣靜置4h后檢查；大口徑試樣則在12010s和左右傾斜45范圍內(nèi)，勻速往復(fù)搖動(dòng)20次后，檢查是否泄漏。 危險(xiǎn)品包裝桶。小口徑危險(xiǎn)品包裝桶。小口徑包裝桶通過在桶蓋或桶體側(cè)安裝密封接頭向桶內(nèi)充氣，達(dá)到規(guī)定壓力30s內(nèi)檢查有無氣泡產(chǎn)生。大口徑大口徑的在試樣內(nèi)注入一定容量的水，置于地上滾動(dòng)，20min內(nèi)滾動(dòng)2次，每次距離5m，檢查是否泄漏。 塑料瓶。塑料瓶。瓶內(nèi)注入公稱容量的水，瓶蓋按實(shí)際包裝狀態(tài)封嚴(yán)，瓶口向下倒置12h，檢查是否泄漏。 3. 應(yīng)力裂紋試驗(yàn)應(yīng)力裂紋試驗(yàn)

9、 塑料瓶。塑料瓶。應(yīng)力擠壓試驗(yàn)應(yīng)力擠壓試驗(yàn) ： （1）將試樣瓶沿縱向和橫向切取38mm38mm13mm13mm 試片各10片；在試片中部沿平行于長邊方向切一條長19mm，深0.50.6mm的切痕。 （2）將試片有切痕側(cè)向外，彎曲著依次夾入試片架中，且與試片架的小孔相對。 （3）將試片架放入玻璃試管中，再注入試劑，試劑高出試片架上端約10mm，蓋好蓋子，放入50500.50.5的恒溫水槽中。 （4）試驗(yàn)結(jié)果用10個(gè)試片5個(gè)出現(xiàn)龜裂破壞的試驗(yàn)時(shí)間表示。 圖421 應(yīng)力裂紋試驗(yàn)1硬質(zhì)玻璃試驗(yàn)管;2藥液 ; 3試樣片架;4試樣片 另一種：一定載荷下聚乙烯的環(huán)境應(yīng)力破壞試驗(yàn)。適合厚度為0.11mm的大型

10、聚乙烯容器試驗(yàn)。這種容器在成型時(shí)，不容易產(chǎn)生應(yīng)力變形，但放入液態(tài)內(nèi)裝物后，容易產(chǎn)生應(yīng)力破壞。 圖422。圖422 脆性破壞應(yīng)力試驗(yàn)1微動(dòng)開關(guān)2鉸鏈連接3試樣片 4容器 5載荷 在藥液中進(jìn)行拉伸試驗(yàn)：溫度50 0.5，施加壓力為800104Pa，900104Pa，1000104Pa。試樣共30個(gè)。 對試樣施加的載荷值為： P應(yīng)力應(yīng)力試樣截面積試樣截面積/1000 試驗(yàn)結(jié)果用破壞的個(gè)數(shù)表示。 塑料桶。應(yīng)力開裂試驗(yàn)塑料桶。應(yīng)力開裂試驗(yàn) 試樣30個(gè)，在溫度231處理24h。放入試驗(yàn)藥品或有害液體，放入601、空氣流速8.517cm3/min的恒溫箱，72h，觀察破裂情況，求出破壞概率。二、二、 衛(wèi)生性

11、檢驗(yàn)衛(wèi)生性檢驗(yàn) 塑料毒性包括： 殘留單體：氯乙烯，丙烯腈，苯乙烯 添加劑：金屬系穩(wěn)定劑，抗氧化劑，增塑劑 殘留催化劑：金屬，過氧化物 食品種類：中性、酸性的含水食品，含酒精食品， 含油脂食品，干燥食品。 食品包裝常用塑料：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚酯，聚氯乙烯 P133表44 食品包裝用聚氯乙稀制品的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 1. 試樣處理方法試樣處理方法 （1）試樣預(yù)處理：用洗滌劑洗凈，用自來水沖凈，再用水淋洗3次，晾干備用。 （2） 浸泡條件：浸泡液量以1cm2樣品2ml浸泡液計(jì)算。 水：60C，保溫0.5h。 4%乙酸：60C ，保溫0.5h。 20%乙醇: 60C ，保溫0.5h。 正乙烷: 20C

12、 左右，0.5h。. 氯乙烯單體的含量氯乙烯單體的含量 將試樣放入密封平衡瓶中，用溶劑溶解。在一定溫度下，氯乙烯單體擴(kuò)散，達(dá)到平衡時(shí)，取溶液上部氣體注入氣相色譜儀中測定。 最低檢測極限為0.2mgkg。 . 高錳酸鉀消耗量。高錳酸鉀消耗量。滴定法測定可溶出有機(jī)物質(zhì)含量。 試劑：0.0100N高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、 0.0100N草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、:硫酸。 . 蒸發(fā)殘?jiān)?。蒸發(fā)殘?jiān)?。測定在不同浸泡液中試樣的溶出量。 將浸泡液在水浴上蒸干，并反復(fù)在105下干燥冷卻至室溫，得蒸發(fā)殘?jiān)俊Ｋ?4%乙酸， 20%乙醇，正乙烷四種溶液模擬接觸水、酸、酒、油不同性質(zhì)食品的情況。 . 重金屬。重金屬。浸泡液中重金屬鉛

13、與硫化鈉作用，在酸性溶液中形成黃棕色硫化鉛，與標(biāo)準(zhǔn)鉛溶液10mg/ml比較，顏色不得更深。也可采用光譜分析法測重金屬含量。 . 退色試驗(yàn)退色試驗(yàn) 取洗凈待測食具一個(gè)，在浸有65%乙醇的棉花上蘸冷餐油，在接觸食品部位的小面積內(nèi)，用力往返擦拭100次，棉花上不得染有顏色。三、耐藥性測試三、耐藥性測試 測試藥品的滲透性 試樣：試樣：外徑（47.220.78)mm、高（107.95 1.119）mm小塑料瓶，表面積154cm2。每組3個(gè)試樣瓶。在溫度（23 2）處理24h后，在容器中注入藥品溶液，測量其重量。然后將試樣瓶放入（23 2）或（50 1）恒溫箱中，空氣流速8.517cm3/min。隨時(shí)間延

14、長，透濕量逐漸減少，測量重量的變化，繪制出重量時(shí)間曲線，求出重量變化的平均值，計(jì)算透濕系數(shù)。 試樣瓶對藥品的滲透系數(shù)為：Pt=RT/A R-容器重量變化的平均值，N/24h, A-容器的表面積，cm2, T-容器的平均厚度，cm。 塑料包裝容器的平均厚度： W塑料瓶重量，N； 容器密度，g/cm3AWT102 聚乙烯塑料瓶的測試包括哪些測試內(nèi)容聚乙烯塑料瓶的測試包括哪些測試內(nèi)容？各項(xiàng)如何測試？各項(xiàng)如何測試？ 實(shí)例：聚乙烯塑料瓶的測試實(shí)例：聚乙烯塑料瓶的測試 應(yīng)用廣泛：醫(yī)藥、食品、化工。 質(zhì)量要求：形狀、尺寸、壁厚、瓶口規(guī)格、誤差范圍，內(nèi)、外表面沒有缺陷，無氣泡、雜質(zhì)。 1. 測試內(nèi)容測試內(nèi)容測

15、試項(xiàng)目測試項(xiàng)目測試內(nèi)容測試內(nèi)容泄漏試驗(yàn)測試瓶的泄漏情況跌落試驗(yàn)無破損情況下保持氣密性的性能煮沸試驗(yàn)瓶的內(nèi)容量變化應(yīng)小于6 應(yīng)力破壞試驗(yàn)有應(yīng)力作用下，油脂、活性劑、酒精等在環(huán)境溫度下引起的龜裂密閉試驗(yàn)封口的密封作用（1） 泄漏試驗(yàn) 按容量在瓶內(nèi)注入相應(yīng)容量的水，按實(shí)際包裝狀態(tài)將瓶口封嚴(yán)。將裝水封口后的塑料瓶瓶口向下倒置，12h，然后檢查塑料瓶的封口處有無泄漏現(xiàn)象。 （2）跌落試驗(yàn) 將塑料瓶內(nèi)注滿205的水后，使瓶口按實(shí)際包裝狀態(tài)封嚴(yán)，制成試驗(yàn)樣品。 設(shè)備：跌落試驗(yàn)機(jī)。落下沖擊表面是剛性、堅(jiān)硬的水平面。落下高度：120cm，對試樣的底面和側(cè)面各做一次，檢查有無破損或泄漏。 （3）煮沸試驗(yàn) 塑料瓶口

16、向下，用一個(gè)U形管插入塑料瓶內(nèi)，使U形管的一端抵在瓶內(nèi)底面上，以便于試驗(yàn)進(jìn)行過程中能夠通過U形管將試樣塑料瓶內(nèi)的空氣排出。2. 測試方法測試方法 將插入U(xiǎn)形管的試樣塑料瓶倒置放入水槽的沸水中，并使瓶內(nèi)空氣隨著瓶的浸沒由U形管排出。在試樣瓶內(nèi)底面與沸水水平面一致的狀態(tài)下，使試樣瓶在沸水中浸沒30min。如圖 所示。 煮沸試驗(yàn)示意圖1U型管 2試樣瓶 3水槽 4沸水 煮沸30min后，取出樣品，在室溫下冷卻，檢驗(yàn)塑料瓶在煮沸試驗(yàn)前后瓶內(nèi)容積的變化量?？捎伤闹亓孔兓蟪觯?式中，V容量變化，W0煮沸前的瓶重， W1煮沸前試樣瓶注滿水的重量， W2煮沸后試樣瓶注滿水的重量。%1000121WWWWV （4）應(yīng)力破壞試驗(yàn)）應(yīng)力破壞試驗(yàn) 裝置：裝置：溫度為500.5恒溫水槽，外徑為32mm，長度為200mm 的透明玻璃試管，黃銅質(zhì)的試片架。 試驗(yàn)溶液：試驗(yàn)溶液：由實(shí)際情況而定，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪x擇。 試樣：試樣：由塑料瓶沿側(cè)壁縱向