第二版运输包装件检查测试结果.doc
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1、第七章第七章 运输包装件测试运输包装件测试71 环境试验环境试验一、一、温湿度调节处理温湿度调节处理1 概述概述 包装件在流通中,要经历运输、装卸搬运、贮存等环节。在这个过程中,包装件可能遭 遇环境条件的各种损害,如冲击、振动、气象环境条件、生化环境条件等作用。运输包装试 验的目的,就是在实验室里模拟流通环境条件对包装件的作用。 包装件经历的气象环境条件主要包括温度、湿度、气压、水分、太阳辐射等影响因素, 尤其是温度、湿度对包装材料和结构影响很大。随着国际贸易的迅速发展,各种商品需要跨 地域流通。在国际联运、跨赤道越洋运输,温差变化更大,温差变化可达 30以上。相对湿 度随纬度而变化,由赤道到
2、中纬度(约 35 度)附近相对湿度随纬度增高而降低。由中纬度到 高纬度时气温逐渐降低,相对湿度随纬度增高而增高。我国国内,从北到南横跨寒冷、寒温、 干热、湿热等几个气温带。长江以南地区,黄河流域,东北地区,西北地区等不同地区的温 度、湿度差别十分明显。温度变化会对产品和包装产生如下影响:某些药品、食品、化工 产品很难保持品质稳定。某些包装材料性能也因温度变化而变化。如发泡聚乙烯材料缓冲 系数随温度变化而有显著变化。大温差会引起封闭包装件内产生水汽凝结现象,加速内部 产品的受潮和腐蚀。低温则使橡胶和塑料等材料硬化变脆,受力后易破裂。湿度变化会对 产品和包装产生如下影响:高温、高湿时,如相对湿度为
3、 RH8095%和温度为 2530 时,霉菌繁殖旺盛,破坏产品的外观和标志。高湿使金属的腐蚀加速。一些有机材料吸 湿后表面发胀、变形、起泡,不但影响外观,还会使机械性能下降。低湿度又会使纸、木、 皮革、塑料等干燥收缩、变形甚至龟裂。楞纸箱的抗压强度随相对湿度增大而下降。 因此包装件在跨国界、跨地区的运输过程中必然要经历复杂的温湿度环境影响,运输包 装设计和试验一定要考虑气候条件的影响,否则包装设计的可靠性差。为此,在进行各种运 输包装试验之前,根据包装件的特性及流通环境中的气候条件,选定一种温湿度条件进行调 节处理,以便模拟现场气候条件因素对运输包装件的影响。若产品流通过程中跨区域大且温 湿度
4、变化较大,应该选定多种温湿度条件,对多组样品分别进行温湿度调节处理。 2温湿度调节处理条件温湿度调节处理条件 流通环境中温湿度条件变化广泛,试验时不可能模拟每一种情况,所以国家标准 GB/T 4857.2-2005 规定了 12 种典型的温湿度条件,见表 7.1。在进行运输包装试验时,根据运输包 装件的特性及流通环境中可能遇到的环境条件,可从表 7.1 中规定的各种温湿度条件中选一 种条件,对运输包装件进行温湿度调节处理。调节处理时间可从 4、8、16、24、48、72 小时 或 7、14、21、28 天典型调节处理时间中选一。 根据国家标准,对允许误差作了如下规定。包装测试技术2温度误差规定
5、:对于条件1,2,3和10,至少1h测量10次的测量值与公称值相比最大允许温 度误差为3C。对于其他条件,最大允许温度的误差为2C。对于所有条件,相对于公称 值,平均误差应为2C。 相对湿度误差规定:对于所有条件,至少1h测量的最大允许相对湿度相对于公称值的误 差应为5%。对于所有条件,相对于公称值,相对湿度平均误差应为2%。注:相对湿度 的平均值,应通过至少1h的时间,取10次测量的平均值获得,或通过仪器的连续记录求出。表 7.1 温湿度条件注:来源于 GB/T 4857.2-20053 仪器设备仪器设备(1)温湿度箱(室) 对每一个温湿度箱(室),应规定工作空间的范围。工作空间内应能保持规
6、定的调节处理 条件,其温度和湿度能作连续记录,且保持在规定的允许误差之内。 (2)干燥箱(室) 将某些试验样品的含水率降低到温湿度调节处理所要求的含水率以下。 (3)记录仪器 记录仪器要有足够的灵敏度和稳定性,温度的测量精度应能准确到 0.1C,相对湿度准 确到 1%,并能作连续记录,若每次测试记录的间隔不大于 5 分钟,则也认为该记录是连续 的。在达到上述测量精度要求的同时,记录仪器要有足够的响应速度,以能准确记录每分钟 4C 的温度变化以及每分钟 5%的相对湿度变化。 4 试验程序试验程序(1)把已经准备好的试验样品放在温湿度箱(室)的工作空间内,将试验样品架空放置, 使其顶面、四周及至少
7、 75%的底部面积能自由地与温湿度调节处理的空气相接触。 (2)尽可能的选择和试验样品运输及储存条件相似的温度和相对湿度,并且将其暴露在 规定的条件下一段时间,时间的选择从4、8、16、24、48、72小时或7、14、21、28天典型调条件代表气候温度(公称值, C)相对湿度(公称值, %)1寒冷地区温度和冷库内温度-55无规定2寒冷地区温度和冷库内温度-35无规定3寒冷地区温度和冷库内温度-18无规定4低温高湿气候和冰箱冷藏室温度5855标准温湿度20656标准温度高湿20907标准温湿度23508高温高湿30859高温高湿309010高温40不受控制 11高温高湿409012高温干燥(沙漠
8、型气候)5530节处理时间中选一。温湿度调节处理的时间从达到规定条件1h后算起。 (3)当试验样品是具有滞后现象特性的材料构成时,如纤维板等,则需要在温湿度调节 处理之前进行干燥处理。具体做法为:将试验样品放置在干燥室内至少24 h,在该环境条件下, 当被转移到试验条件下时,试验样品已经通过吸收潮气接近平衡。当规定的相对湿度不大于 40%时,不作干燥处理。 (4)在调节处理过程中不允许有冷凝水滴落到试验样品上。温湿度调节处理试验又是运 输包装件其他环境试验之前的预处理。二、二、喷淋试验喷淋试验1 概述概述 包装件在装卸、运输、贮存过程中,经常受到雨、雪、露在货物表面的侵袭,并产生渗 透,内装物
9、会受到危害。喷淋试验就是模拟包装件在流通时露天存放受到雨淋的过程。本试 验用于评定包装件对雨淋的抗御性能及包装对内装物的保护能力。它既可以作为单项试验, 也可从作为系列试验的组成部分。 2 试验原理试验原理 将试验样品放在试验场地上,在一定温度下用水按预定的时间及速率进行喷淋。 3 试验设备试验设备(1)试验场地 试验场地面积至少要比试验样品底部面积大 50%,使试验样品处于喷淋面积之内。如有 必要对试验场地温度进行控制时,可对场地进行隔热或加热。场地地面应设置有格条地板和 足够容量的排水口,使喷洒的水能自动排泄出去,不致使试验样品泡在水里。 试验场地的高度要适当,使喷水嘴与试验包装件顶部之间
10、的距离至少为 2m,可保证水 能垂直滴落。 (2)喷淋装置 喷淋装置应满足 100 20 L/(m2 h)速率的喷水量。喷出的水要求充分均匀,喷头高度应 能调节,使喷嘴与试验样品顶部之间至少能够保持 2m 的距离。 4 试验程序试验程序 (1)按 GB/T 4857.17(编制运输包装件试验大纲的一般原理)的要求准备试验样品。 (2)按 GB/T 4857.1(运输包装件试验时各部位的标示方法)的要求对试验样品各部位 进行编号。 (3)按 GB/T 4857.2(运输包装件温湿度调节处理)的要求选定一种条件对试验样品进 行温湿度预处理。试验应在与预处理相同的温湿度条件下进行。如果达不到相同条件
11、,则必 须在尽可能相近的大气条件下进行试验,在试验样品离开预处理条件 5min 之内开始试验。 (4)调整喷头的高度,使喷嘴与试验包装件顶部最近点之间的距离至少为 2m。开启喷 头直至整个系统达到均衡状态。除非另有规定否则喷水的温度和试验场地温度均应在 5C 和 30C 之间。 (5)在整个系统喷出的水达到稳定后,再放置试验样品。 (6)将试验样品放在试验场地中心位置,使水能够按照校准时的标准落到试验样品上,包装测试技术4在预定的时间内持续地进行喷淋。 (7)检查被试包装件及其内装物,是否出现防水性能下降或渗水现象。三、三、浸水试验浸水试验1 概述概述 浸水试验是将试样完全浸入水中,保持预定的
12、时间以后,缓缓提起。在预定的大气条件 和时间内进行沥水和干燥。该试验用来检验防水要求很高货物的包装件承受水浸害的能力, 或用来检查某些容器的密封性能。 2 试验设备试验设备(1)水箱 水箱应具有足够的容积,能够使试验样品全部浸于水中,试验样品顶面沉入水面以下的 距离不小于 100mm。水箱应具有给水、排水装置,不应有渗水、漏水现象,并能将水温保持 在规定的范围内。 (2)浸水装置 该装置应有足够的尺寸,可以宽松地盛装试验样品,并能提升或下降。 (3)刚性格栅 具有一定的强度和刚度、支撑湿的试验样品时格栅不变形,能使空气自由地流经试验样 品底面。栅条与试验样品的接触面积不大于试验样品底面积的 1
13、0%。 3 试验程序试验程序 (1)按 GB/T 4857.17(编制运输包装件试验大纲的一般原理)的要求准备试验样品。 (2)按 GB/T 4857.1(运输包装件试验时各部位的标示方法)的要求对试验样品各部位 进行编号。 (3)按 GB/T 4857.2(运输包装件温湿度调节处理)的要求选定一种条件对试验样品进 行温湿度预处理。浸水时,应在试验样品离开预处理条件 5min 之内开始进行。如果达不到 预处理条件,则应尽可能接近预处理的温湿度条件下进行试验。沥水、干燥时,应在与预处 理相同的温湿度条件下进行。 (4)在水箱内充以一定深度的水,水温在 540C 范围内选择,浸水过程中水温变化在
14、2C 以内。 (5)将试验样品放入浸水装置内,一同浸入水中,浸水下放速度不大于 300mm/min 直 至试验样品的顶面沉入水面 100mm 以下,并保持一定时间。保持时间从 5,15,30 min 或 l,2,4 h 中选择。 (6)达到预定时间后,以不大于 300mm/min 的速度将试验样品提出水面。 (7)将试验样品按预定状态放在格栅上,使其暴露在预定的大气条件下。暴露时间从 4,8,16,24,48,72 小时或 1,2,3,4 周中选择。 (8)记录试验样品浸水、沥水、干燥引起的任何明显的损坏或任何其他变化。按有关标 准或规定检查包装及内装物的损坏情况,并分析试验结果。四、四、低气
15、压试验低气压试验1 概述概述低气压试验用于评定在空运时,飞机飞行高度不超过3500m的非增压仓和超过3500m的 增压仓内部的运输包装件和单元货物耐低气压影响的能力及包装对内装物的保护能力。对于 海拔较高的地面运输包装件和单元货物可参考采用低气压试验。 2 试验原理试验原理 将试验样品置于气压试验箱(室)内,然后将试验箱(室)内气压降低到相当于3500 m高度时 的气压。将此气压保持预定的时间后,使其恢复到常压。如有必要,在此期间也可将温度控 制在相同高度时所具有的温度(参见表7.2)。按有关标准规定,检查包装及内装物的损坏情况, 并分析试验结果。 3 试验设备试验设备试验设备为气压试验箱或气
16、压试验室,要求应具有足够的空间以容纳试验样品,并能进 行气压和温度控制,且可以满足试验所需的气压和温度要求。 4 试验程序试验程序 (1)按规定的要求准备试验样品,对试验样品各部位进行编号。根据运输包装件的特性 及流通环境中可能遇到的环境条件,选定一种条件对试验样品进行温湿度预处理。 (2)将试验样品放置于气压试验箱(室)内,以不超过15kPa/min的速率将气压降至 65kPa(5%),在预定的时间内保持该气压,保持时间可在2h, 4h, 8h, 16h 内选取。 (3)以不超过15kPa/min的增压速率,充入符合实验室温度的干燥空气,使气压恢复到 初始状态。 (4)然后,按有关标准规定检
17、查包装及内装物的损坏情况,并分析试验结果。 (5)当运输包装件在飞行高度超过3500m的非增压仓内运输时,可以按表7.2的压力及 温度进行低气压试验。表 7.2 大气层外的环境条件高度(m)气压(kPa)温度()400061.5-11600047.0-24800035.5-371000026.5-501200019.0-56.51500012.0-56.5180007.5-56.5200005.5-56.5注:来源于 GB/T 4857.13-200572 运输包装件静态试验运输包装件静态试验一、一、静载荷堆码试验静载荷堆码试验包装测试技术61 概述概述 静载堆码试验可以模拟包装件在运输和贮存
18、过程中,以堆码方式放置时,堆码后底部包 装件将承受上部货物的重压。该试验可用于评定包装件在堆码时的耐压强度,或对内装物的 保护能力。它既可以作为研究包装件在堆码中受压时的影响(变形,蠕变,压坏或破裂)的 单项试验,也可从作为测定包装件在包括有堆码压力危害的流通系统中耐压能力的一系列试 验的组成部分。本试验既适用于包装件在贮存环节中堆码静压力的模拟,也适用于在运输过 程中由于堆码而产生的静压力的模拟,但不适合模拟运输过程中产生的动载荷问题(包装件 受到动载荷作用问题将在本章后继各节讨论) 。 2试验原理试验原理 采用国家标准 GB/T 4857.3-92 规定的三种可使用的静载荷加载方法中的任意
19、一种方法, 将包装件放置于一个水平平面上并在其上面均匀地施加载荷。有关载荷、大气条件、承载时 间以及包装件的置放状态等都是预定的,堆码高度和持续时间可从表 7.3 中选用。如可行, 则可对包装件在试验中的上下偏斜或左右偏斜进行测定。表 7.3 堆码高度和持续时间注:来源于 GB/T 4857.18-92此项试验也可用压力试验机加载压力,其特点是效率高、操作方便、实验结果较精确。 其缺点是试验易受试验机压板尺寸和加载行程限制,大型包装件不适用。本教材不详细讨论 此试验方法,有兴趣者可参考国际标准 ISO2874-1985 或国家标准 GB/T 4857.16-90。 3试验设备试验设备(1)水平
20、台面 水平台面应平整坚硬。任意两点的高度差不超过 2mm,如为混凝土地面,其厚度应不少 于 150mm。 (2)加载装置 加载装置按照所选定的方法(方法 1、方法 2 或方法 3)而定,具体如下: 方法 1: 包装件组 该组包装件的每一件都应与试验中的试验样品完全相同。包装件的数目则以其总质量达 到合适的载荷量而定。 方法 2: 自由加载平板 该平板应能连同适当的载荷一起,在试验样品上自由地调整达到平衡。载荷与加载平板 也可以是一个整体。加载平板置于包装件试样顶部的中心时,其尺寸至少应较包装件的顶面基本值适用范围贮运方式持续时间(天)堆码高度(米)持续时间(天)堆码高度(米)公路运输12.51
21、71.53.5铁路运输132.5171.53.5水运173.51283.57空运11.8贮存173.51281.57各边大出 100mm。该板应足够坚硬以保证能完全承受载荷而不变形。 方法 3: 导向加载平板 采用导向措施使该平板的下表面能连同适当的载荷一起始终保持水平,所采用的措施不 应造成摩擦而影响试验结果。 (3)偏斜测试的装置 所有偏斜测试装置的误差,应精确到lmm。 (4)安全设施 在试验时应注意所加负载的稳定和安全,为此,必须提供一套稳妥的试验设施,并能在 一旦发生危险的情况下,保证载荷受到控制,以便防止对附近人员造成伤害。 4 试验程序试验程序 (1)按 GB/T 4857.17
22、(编制运输包装件试验大纲的一般原理)的要求准备试验样品。 (2)按 GB/T 4857.1(运输包装件试验时各部位的标示方法)的要求对试验样品各部位 进行编号。 (3)按 GB/T 4857.2(运输包装件温湿度调节处理)的要求选定一种条件对试验样品进 行温湿度预处理。试验应在与预处理相同的温湿度条件下进行。如果达不到相同条件,则必 须在尽可能相近的大气条件下进行试验,或在试验样品离开预理处条件 5min 之内开始试验。(4)按 GB/ T4857.18(编制运输包装件试验大纲的定量数据)规定选择试验强度值。 见表 7.3。 (5)将试验样品按预定状态置于水平平面上,再将加载用包装件组或自由加
23、载平板或导 向加载平板置于试验样品的顶面中心位置。 (6)如果使用方法 2 或方法 3,则在不造成冲击的情况下将作为载荷的重物放在加载平 板上,并使它均匀地接触加载平板,以保证载荷的重心恰好处于包装件顶面中心的上方。重 物与加载平板的总质量与预定载荷值的误差应在 2%之内。载荷重心与加载平板上面的距离, 不得超过试验样品高度的 50%。 (7)载荷应保持预定的持续时间或直至包装件压坏。 (8)试验期间按预定的测试方案记录试验样品的变形,必要时,也可以随时对试验样品 的变形情况进行测定。 (9)去除载荷,按有关标准规定检查运输包装件及内装物的损坏情况,并分析试验结果。二、二、压力试验压力试验1
24、概述概述 本试验可用于评定包装件在受到压力时的耐压强度或对内装物的保护能力。它既可以作 为研究因受压而造成的影响(变形、压坏、碎裂)的单项试验,也可作为测定包装件在包含 有受压危害的流通系统中耐压能力的一系列试验的一个组成部分。 2 试验原理试验原理 将试验样品置于试验机两平行压板之间,然后均匀施加压力,记录载荷和压板间的位移,包装测试技术8直到试验样品发生破裂,或载荷或压板位移达到预定值为止。 3 试验设备试验设备(1)压力试验机 压力试验机用电机驱动,机械传动或液压传动,压板型式要能使一个或两个压板以 103mm/min 的相对速度进行匀速移动,对试验样品施加压力。 压板应平整坚硬。压板尺
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