包材测试技术

1前言2包裝的分類3包裝材料的選擇4對包裝材料的主要性能要求5公司常用的包裝材料及其測試方法曾志清May10,2001FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術1前言包裝的定義:國家標準(GB4122-83)«包裝通用術語»中定義包裝為:在流通過程中保護產品,方便貯運,促進銷售,按一定技術和方法而採用的容器,材料及輔助物等的總稱,其中包裝材料是這一系統工程的基礎和關鍵.包裝的三大功能:保護商品;方便流通和消費;促進銷售,提高附加值是包裝的三大功能.作為產品的附加物,包裝在現代市場經營中占居越來越顯著的地位,包裝作為加強市場競爭力和提高商品附加值的手段,已成為營銷戰略的重要組成部分,包裝形象也代表著企業形象,和產品品質同樣重要,它維系著企業的生存和發展.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術2包裝的分類2.1按商品經營習慣分類可分為內銷商品包裝,出口商品包裝和特殊商品包裝(如古文物,軍需品)三大類.2.2按包裝在流通中的作用分類分為個包裝,中包裝和外包裝.(SONYPS為例)2.3按包裝材料分類一般可分為紙與紙板,塑料,金屬,玻璃與陶瓷,木材,纖維和復合材料(如茶葉袋)等.2.4按包裝使用範圍分類可分為專用包裝(如汽油等易燃易揮發商品,酸鹼等)和通用包裝兩大類包裝材料測試技術2.5按包裝使用次數分類可分為一次用包裝(如卷煙盒,食品包裝袋,化妝品瓶)多次用包裝和周轉包裝(如油桶,鋼瓶,棧板等)三大類.2.6按包裝軟硬程度分類一般可分為硬包裝,半硬包裝和軟包裝.2.7按包裝內容物分類可分為消費資料包裝(如食品,醫藥,家電,紡織品等)和生產資料包裝(如化工原料,機械設備,化肥等)兩大類FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術3包裝材料的選用包裝材料包括金屬,塑料,玻璃,紙,竹木,野生藤類,天然纖維,人造纖維,復合材料等主要包裝材料,又包括粘合劑,涂料,印刷材料等輔助材料.包裝材料是實現包裝的三大功能的保證,所以包裝材料的選用就顯得非常重要,包裝材料的選用主要應遵循以下四個原則:3.1對等性原則在選擇包裝材料時,首先應區分被包裝物的品性,即把它們分為高,中,低三檔.對不同檔次的被包裝物選用不同等級包裝材料.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術3.2適應性原則包裝材料的選用應與流通條件相適應,流通條件包括氣候,運輸方式,流通對象與流通周期等.3.3協調性原則包裝材料應與該包裝所承擔的功能相協調.產品的包裝一般分為個包裝,中包裝和外包裝,它們對產品在流通中的作用各不相同.3.4美學性原則產品的包裝是否符合美學,在很大程度上決定一個產品的命運.從包裝材料的選用來講,主要是考慮材料的顏色,透明度和種類等.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術4對包裝材料的主要性能要求4.1主要性能要求(1)力學性能主要包括彈性,可塑性,強度,韌性和脆性等.(2)物理性能包裝材料的物理性能,主要包括密度,吸濕性,阻隔性，導熱性,耐熱性和耐寒性等.阻隔性是指包裝材料對氣體和水氣的阻隔性能.(3)化學穩定性化學穩定性是指包裝材料受外界條件的作用,不易發生化學變化（老化,銹蝕等）的性能.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術老化是指高分子材料在日光,空氣和高溫作用下,分子結構受到破壞,物理機械性能急劇下降的現象.一般在材料的制造過程中可添加防老劑.銹蝕是指金屬表面受周圍電介質腐蝕的現象,為增加金屬包裝材料的抗銹蝕性能,可采用幾種金屬合金,電鍍等防銹處理,涂防銹油與油漆等措施.(4)（成型）加工性能如金屬材料的沖壓性,焊接性,塑料包裝材料的粘合性,熱封性.(5)安全性（衛生性）安全性是指包裝材料必須是無毒（或不含有害物質或不溶出有害物質）,無菌,無放射性等.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術(6)環保性包裝材料的環保性是指無污染,能自然分解易於回收利用,許多工業發達國家已經禁止或限制某些包裝材料的使用.4.2四大包裝材料及其特點(1)紙包裝材料主要優點是:原材料來源豐富,價格較低廉.紙容器重量較輕,可折疊,有一定剛性和抗壓強度,彈性良好,有一定緩沖作用,紙容器較易加工成型，,結構多樣,印刷裝潢性好,包裝適應性強,無環境污染,易回收或銷毀.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術主要缺點是：阻隔性低,耐水性差,強度較低,尤其是濕強度低,但通過與其他包裝材料復合,組合使用,可在一定程度上獲得改善．(2)塑料包裝材料主要優點是:重量輕,透明,結實耐用阻隔性良好,耐水耐油.化學穩定性優良,耐腐蝕,成型加工性好,易熱封和復合,包裝適應性強,可代替許多天然材料和傳統材料.主要缺點是:耐熱性差,廢棄物不易分解或處理,造成環境污染.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術(3)金屬包裝材料主要優點是:機械性能優良,強度高,剛性好,其容器可薄壁化和大型化,並適合於大型沉重貨物和危險品的包裝.阻隔性能優良,貨架期長,成型加工性能好,制罐填充生產率高,印刷裝潢美觀.主要缺點是：耐腐蝕性能低,須鍍層或涂層保護,材料價格較高.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術(4)玻璃包裝材料主要優點是:阻隔性優良,可加色料改善遮光性化學穩定性優良,耐腐蝕,不污染內裝物,長期儲存食品,飲料,風味不變,光潔透明,造型美觀,可回收復用,降低成本.主要缺點是:重容比（容器自重與容量之比）大,質脆易碎,能耗也較大.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室5公司常用的包裝材料及其測試方法5.1公司常用的包裝材料目前富士康常用的包裝材料主要有木材,紙包裝材料和塑料包裝材料三大類.其中用木材的包裝主要是木棧板,用紙包裝材料的包裝主要是瓦楞紙箱和紙棧板;用塑料包裝材料的包裝主要有保麗龍,氣泡袋,珍珠棉,塑料棧板和其它各種ＰＥ袋.(1)瓦楞紙箱瓦楞紙箱所用的包裝紙板是瓦楞紙板.瓦楞的種類主要有Ａ楞,Ｂ楞,Ｃ楞以及Ｅ楞,Ｋ楞等.包裝材料測試技術FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術各種瓦楞的物性比較物性楞別A楞B楞C楞瓦楞高度(mm)4.7+-0.32.7+-0.33.7+-0.3每300mm之瓦楞數34+-250+-240+-2緩沖性最好最差次之平面壓縮強度最差最好次之垂直壓縮強度最好最差次之FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術瓦楞紙板一般可分為單層瓦楞紙板,雙層瓦楞紙板和三層瓦楞紙板.雙層瓦楞紙板從外到里分別稱為面紙,瓦楞芯紙,芯紙和里紙.面紙瓦楞芯紙芯紙里紙雙層瓦楞紙板結構示意圖FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術（２）塑料包材ＰＥ（聚乙烯）是最常用的包材原料,常用於生產包裝袋,公司常用的氣泡袋也是ＰＥ原料生產,珍珠棉則是由發泡ＰＥ制成.保麗籠的原料是發泡ＰＳ（聚苯乙烯）.（３）棧板主要有木棧板,紙棧板和塑料棧板和鐵棧板.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術5.2包裝材料的測試方法(1)瓦楞紙箱的測試方法瓦楞紙箱最主要的兩類性能試驗是抗壓性能和抗沖擊性能.抗壓性能可通過抗壓強度試驗和堆碼試驗來評定,而抗沖擊性能可通過破裂強度試驗,跌落試驗,振動試驗,斜面沖擊試驗等.另外,耐侯性試驗也是測試紙箱性能的一項重要試驗.檢測處可靠度實驗室所做的紙箱性能試驗有紙箱抗壓強度試驗,紙板破裂強度試驗,跌落試驗和振動試驗,還有耐侯性試驗.抗壓強度試驗是針對無包裝物的紙箱,而跌落試驗和振動試驗是針對有包裝物的紙箱.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術紙板破裂強度試驗定義:在試驗條件下,瓦楞紙板在單位面積上所能承受的垂直於試樣表面的均勻增加的最大壓力.試驗步驟:將面積不小於300*300mm的試樣置於上下夾環之間,以不小於690KPa的夾緊力夾緊.啟動儀器,內部的甘油被壓縮,鼓起膠膜,把壓力傳遞給試樣,直到試樣破裂,讀取壓力表上數值,相同的紙板正反面各測試５個值,取其平均值.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術注意事項：選取的試樣不能受潮,不得有水印,折痕或明顯的損傷,不能使用被壓環壓過的試樣,測試時要避開有印刷的部分同.夾緊力的大小要適當,夾緊力太小,試樣夾不緊,測試時試樣會移動,造成測試值偏大;夾緊力太大,試樣會被壓塌,造成測試值偏小,選用多大的夾緊力,要視瓦楞紙的類型而定.按國標的規定,夾緊力應不小于690Kpa.A楞,C楞,B楞的紙板所用夾緊力應依次減小.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術紙箱抗壓強度試驗定義:瓦楞紙箱在垂直方向所能承受的最大壓力．試驗步驟:將瓦楞紙箱放置在壓力機上,通過一定的速度在其頂部或底部均勻地施加壓力,由它來評定紙箱承受外部壓力的能力.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術注意事項：試樣在試驗前應先放入室溫為20C,相對濕度為65％的恆濕室內處理2H以上,使紙箱的含水率控制在10%~12%範圍內,然后再進行試驗.測試紙箱抗壓強度時,我們還應當注意紙箱的壓縮量,設計人員在設計包裝紙箱時,應當同時考慮抗壓強度和壓縮量.即應使紙箱在不大于一定壓縮量的前提下,抗壓強度達到一定的值.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術跌落試驗定義:將用瓦楞紙箱包裝的貨物按規定的高度和一定的方向跌落於堅硬,平整的水平面上,通過檢查貨物的跌落效果,測定所包裝的物品損壞程度,以此評定紙箱承受垂直沖擊的能力和紙箱對內裝物品的保護能力.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術注意事項：跌落高度與包裝的重量有關,越輕越小的包裝,跌落高度越高.美國的ASTMD775標准對跌落試驗高度做了規定﹕首先把內裝物品分為一般商品和易碎品,然后再按照包裝及其內裝物品的重量定出試驗的跌落高度.(見下表)對于紙箱跌落的方向與順序也有規定:一般的順序是最先跌落與試驗板接觸的是紙箱的一個結構最弱角,然后是與這個角相臨的三個棱,順序是從最短棱到最長棱,最后是六個面,順序是從最小面到最大面.簡言之即為:一角,三棱,六面(見下圖).不同客戶要求有所不同.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術不同商品跌落高度(ASTMD775)商品類別重量kg跌落高度cm一般商品22.76118.37613.6104易碎商品13.630.39.1-13.636.59.140.6FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術紙箱跌落試驗的順序(ASTMD775)32456789101FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術振動試驗定義﹕將瓦楞紙箱放于試驗機台上,使其在一定時間內按規定的振動波形,振動加速度和振動頻率進行振動,然后檢查對包裝物品的影響程度,以此評價紙箱承受振動的能力和紙箱對內裝物品的保護能力.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術注意事項﹕在運輸流通過程中,紙箱及其內裝物經受振動,會導致紙箱變形,破裂,表面磨損,油墨污損或磨落等.試驗就是模擬運輸流通過程中的一般振動特性,以便采取防振措施和改善紙箱結構設計.設定振動波形,振動加速度和振動頻率等試驗參數時,應充分考慮包裝在運輸流通過程中所經歷的環境,如火車運輸,汽車運輸,飛機運輸和輪船運輸等.FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室包裝材料測試技術例﹕Apple電腦包裝振動試驗規格(汽車運輸)Fig.1RandomTruckSpectrum(0.52Grms)0.000010.00010.0010.010.11101001000Frequency,HzPSD,G2/Hz頻率(Hz)PSD(G2/Hz)10.000120.01160.01400.001800.0012000.00001FOXCONNPCEG檢測處可靠度實驗室頻譜曲線包裝材料測試技術耐侯性試驗定義﹕將瓦楞紙箱按規定要求放置于溫濕