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包装测试

包装对产品的质量影响很大,同时也对消费者的购买决定有一定影响。这两个因素代表着对产品设计尤其是食品包装的主要挑战。用于其他物品的包装也必须符合许多基于类型和功能的额外条件,如:化妆品、药品、化学品的包装,运输包装(托盘和板条箱),工业包装(散装袋、容器、桶),电子电器包装和消费品包装。

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  • 行业手册:食品和包装 PDF 6 MB

要求

包装产品对内容物的质量影响很大,同时也对消费者的购买决定有一定影响。这两个因素代表着对产品设计尤其是食品包装的主要挑战。再也没有像食物那样的产品有这么多新的和精美的包装发展。纳米技术、便捷、可生物降解的包装、智能和有效的系统是关键,

比如显示包装的食物和环境的智能系统;可测定内部气体浓度超出包装限制时的气体测定器。再比如,帮助延长保存期限的有效系统,比如吸收乙烯的喷涂塑料或过滤由近紫外光谱产生的光线和射线的过滤器。

由于日益上升的对方便的渴望,包装应该是能简单地拿着,简单地打开,可重封的或应该能直接在微波炉中加热,这样就不用把食物拿出来再加热。化妆品和医药用品的包装应可方便打开。此外,医疗设备的包装必须严格密封并可承受消毒。

包装由不同的材质和材料制成,因此要求用特殊的方式夹持、灵活的工装。以下是ZwickRoell提供的一些用于多种测试解决方案的试验工装的例子。

食物包装和包装材料测试的例子

整体包装功能测试

包装就如打开它们的方式一样是多种多样的。测定单独数据,因为试验标准是稀有的。

这类试验的例子:

  • 带吸管的穿刺饮料纸盒
  • 预打孔的穿刺
  • 拉环罐头的开启力
  • 撕去封盖的力,如边缘的封盖
  • 撕去手提把手的力
  • 有弹簧锁的盖子的开启力和关闭力
  • 喷淋泵的启动力

边缘材料或密封材料剥离试验

整个封装能否稳定地剥离或很困难地剥离取决于封装或密封材料与容器之间的结合力、设备参数,及密封衔接和被撕裂材料的几何形状,配备特殊剥离试验工装的剥离载荷测试能够帮助优化这些因素。最重要的参数是裂解力,但是密封的规则性同样重要。

ZwickRoell剥离试验工装在试验轴线方向上,剥离层区域为精确对中。采用滑动试样测试台,测试时包装材料自动跟随剥离方向,保证了连续和可重复的载荷测量。开口角度基于手动开启,可在90°和155°之间变化。另外,这套测试装置可以针对不同包装形状作出灵活的配置。

塑料杯、水桶、盒子、容器、桶及类似尺寸的稳定包装的压缩试验

压缩试验的目的有很多,如: 

测定堆垛特性:基于标准和使用的材料,有多种试验方法。一个或多个包装箱堆码在一起直至失效,即可得到最大堆码高度。这个试验也可对完全装满的塑料杯执行,或在预先设置的时间内施加一定的载荷,或直至失效。

测定固有刚度:这种测试为制造包装箱工艺提供一些必要的信息。在关闭的包装箱(含盖子)上加载一个特定载荷,包装箱必须经受这个载荷不发生破裂。

疲劳试验:对一个包装桶进行迟滞试验,观察其在破裂前能够承受多少频率的力。对应实际情况中调色板被加载和卸载的情况。并不显示每一次加载和卸载周期,为了监控,仅显示第一次、第100次、第500次和第1000次循环。

塑料薄膜的撕裂增长试验

试验标准ISO 34-1、ISO 6383-1、EN 495-2和DIN 53363是对应塑料薄膜的撕裂试验。

试验模拟当破开包装时包装薄膜的性能。当拆开一个塑料包装时,最初的撕裂强度应该与残余撕裂强度大致相等。如果初始撕裂的最大试验力太大,处在危险状态的塑料包将突然被完全撕裂打开,包装内的物品将掉出来。可是,理想的撕裂行为并不容易得到,因为撕裂强度(同样拉伸强度)与薄膜拉伸特性非常相关。

密封强度

按照DIN 55529和其他试验标准,对由柔性包装材料制造的密封产品进行密封强度测试。
对宽度为15mm的带状试样进行拉伸试验,剥离角度180°。密封必须有一定的刚度,取决于使用的包装材料的类型。

90°/180°剥离试验

这种类型的试验用于测定粘结特性,如粘合和撕裂强度。还有大量原理相同的剥离和撕裂试验。例如:EN 1939、EN 1719、DIN 30646、DIN 55475、DIN 55477、FINAT试验方法2

有这么多标准是因为有不同的基材和粘合剂用于不同的应用。用玻璃或不锈钢制成的测试片用于对比不同材料的粘结性能。

试验测定粘合剂或粘结强度:需要把一长条胶带粘合在一块试验平板上,测量撕裂力,测试结果为不同胶带宽度对应的剥离力。

黏性测试总是很重要:其测定了粘合一个表面的能力,得到一个可以测量的撕裂力。一种基材的粘结力是通过不施加力的接触或一点点接触测定的。

用于测定胶带粘合强度的环形快粘测试

粘性是指初黏性,以环形材料的撕裂力来表达,环形试样一端与一个测试盘相接触。

一个对压力敏感的长条试样被做成一个环形试样,有粘性的一面朝外,夹持在试验机上,使环形试样与试验平板接触,当达到一个规定的接触面积时,环形试样往上提。Finat试验方法9描述了这种试验。

拧开盖子/扭转测试

一个扭转驱动安装在一个线性轴上,用于开启一个密封盖子。在这个试验中,可测定拧紧和松开扭矩及拧紧的盖子的松弛力,考虑螺距。由一个对应的testXpert III专家版测试程序测定。

ZwickRoell扭转驱动可执行单轴和多轴测试,施加扭转加拉力或压缩力。例如,可以检查安全包装,要求同时推动和扭转才能打开。

定制试验工装

根据客户的特定要求,ZwickRoell研发和制造了许多测试夹具和工装,能优化设计您的式样包装,并在短时间内测试。

例如,泡罩包装的挤出力测试、特殊包装容器的工装、葡萄酒瓶塞拔出力测试装置等。

纯材料测试

包装基本材料,如塑料、纸张、金属的测试各有不同。下面是几个例子:

  • 用于测定塑料薄膜应力-应变性能的拉伸试验
  • 测定摩擦系数(COF)
  • 用于测定橡胶包装材料的抗穿刺性能的穿刺试验
  • 用于测试单层和多层瓦楞纸板的4点弯曲试验工装 

纯材料测试的详细信息可在行业页面塑料金属纸张纺织品中找到。

Zugversuch ISO 527-3 Tafeln und Folien

拉伸性能

ISO 527-3、ASTM D882、ASTM D5323
按照ISO 527-3对薄膜和片材的拉伸性能进行符合标准的测定。
至 拉伸性能
Durchstichversuch EN 14477, ASTM F 1306 auch Parker Pen Test genannt

抗穿刺性能

EN 14477、ASTM F1306
抗穿刺性能在薄膜用于包装材料时是十分重要的,例如,包装有尖锐边缘的食物或部件。试验有以下这些标准:EN 14477、ASTM F1306。
至 抗穿刺性能
使用zwickiLine材料试验机和试验工装测试薄膜COF的静态和动态摩擦性能

摩擦系数COF

ISO 8295、ASTM D1894、JIS K 7125、DIN 53375
COF提供了关于表面结构和可印刷性的信息。静态和动态摩擦系数对于需要进一步加工成包装并印刷的薄膜来说是十分有趣的。
至 摩擦系数COF
ISO 4578, Finat FTM 9, EN 1939, AFERA 4001: Weiterreiß-, Schäl- und Adhäsionseigenschaften von Folien und Tafeln

撕裂增长、剥离和粘合特性

ISO 4578、Finat FTM 9、EN 1939、AFERA 4001
我们的材料测试机非常适合测定薄膜的撕裂增长、剥离和粘合特性,并用于,例如,用于测量抗剥离性的拉脱试验、密封接缝试验、不干胶的初粘力等。
至 撕裂增长、剥离和粘合特性
纸板的4点弯曲试验,DIN 53121或ISO 5628

4点弯曲试验

DIN 53121,ISO 5628
按照DIN 53121或ISO 5628的瓦楞纸板弯曲刚度
至 4点弯曲试验

意大利面条包装的摩擦性能

使用zwickiLine材料试验机测定意大利面条包装的摩擦性能

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