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《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》
第七篇 包装性能测试
第二章 包装容器测试
第一节 纸包装容器测试
纸包装容器是指以纸或纸板为主体构成的容器。最为广泛应用的纸包装容器类型有纸箱、纸盒、纸袋、纸浆模塑制品以及纸基复合材料制成的各种容器。应用形式最多的是纸箱、纸盒、纸袋，其中又以瓦楞纸箱为常用。
一、瓦楞纸箱强度的测试
瓦楞纸箱按所用瓦楞纸板的不同，可以分成单瓦楞纸箱、双瓦楞纸箱和三瓦楞纸箱三大类；根据瓦楞纸板（单层或双层）的最小破裂强度分为10种，其中每种箱体的内装物最大质量和最大内部尺寸都有限定，对箱体的强度指标也有相应的要求，如表7－2－1所示。
表7－2－1
种类
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最小破裂强度／Pa
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包装限制
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水分含量／％
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冲击强度／J·cm－2
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最大内装物重量／N
|
最大内部尺寸／cm
|
单层
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第一种
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8．6×105
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89
|
102
|
9±2
|
4．41
|
第二种
|
12×105
|
178
|
153
|
5．39
|
第三种
|
13．7×105
|
289
|
191
|
5．88
|
第四种
|
18．9×105
|
400
|
229
|
7．35
|
第五种
|
24×105
|
533
|
254
|
9．31
|
双层
|
第一种
|
13．7×105
|
289
|
191
|
9．31
|
|
第二种
|
18．9×105
|
400
|
229
|
11．27
|
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第三种
|
24×105
|
533
|
254
|
13．2
|
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第四种
|
34．3×105
|
622
|
279
|
18．13
|
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第五种
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41．2×105
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711
|
305
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20．09
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从表7－2－1可知，瓦楞纸箱的性能指标除了与瓦楞纸板的情况有关外，还与瓦楞纸箱的箱体结构、内部尺寸、制箱条件、流通环境和流通过程等诸多因素有关。
瓦楞纸箱的强度测试内容，除瓦楞纸板的强度测试外，主要有两方面，即静态强度测试和动态强度测试，如表7－2－2所示。
表7－2－2
种类
|
测试内容
|
静态强度
|
包括静态压缩强度、封口强度等
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动态强度
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包括动态压缩强度、振动冲击、翻滚、跌落、局部冲击等
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强度测试的各项试验是以人工方法来模拟或重现包装容器在使用过程中遇到的各种各样的情况，如果试验过程不考虑气候环境所造成的影响，就会使包装容器在使用中出现意想不到的情况。为缩短因环境因素所造成的性能上的差异，在每项试验前必须对试验样品进行温、湿度调节处理。
（一）试样的温、湿度调节处理
湿度条件对瓦楞纸箱的强度性能指标有着决定性的影响，如图7－2－1和7－2－2所示。
图7－2－1 瓦楞纸箱含水率与环境湿度的关系
从图7－2－1可知，湿度由65％上升到85％，含水率由10．8％上升到11．8％，近乎直线变化；而当湿度由65％上升到85％时，瓦楞纸箱的抗压力则由6700N下降至4100N，下降幅度接近原来的40％，可见湿度条件对瓦楞纸箱性能影响之大。所以在进行各种试验之前，根据包装件的特性和流通过程中可能遇到的气候条件，选定一种温、湿度条件进行处理，从而增强了试验的模拟性和可比性。
图7－2－2 瓦楞纸箱含水率与抗压强度的关系
表7－2－3温、湿度调节处理的温、湿度条件
温、湿度条件
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温度／℃
|
温度的允许范围／℃
|
相对湿度／％
|
相对湿度的允许范围／％
|
1
|
－55
|
±3
|
－
|
－
|
2
|
－35
|
±3
|
－
|
－
|
3
|
－20
|
±2
|
－
|
－
|
4
|
5
|
±1
|
85
|
±10
|
5
|
20
|
±2
|
65
|
±5
|
6
|
20
|
±2
|
90
|
±5
|
7
|
23
|
±2
|
50
|
±5
|
8
|
40
|
±2
|
90
|
±5
|
9
|
55
|
±2
|
30
|
±5
|
在温、湿度调节处理期间的任何1h内，平均相对湿度不得超过规定相对湿度的5％；相对湿度的连续波动是可能出现的，但不得超过规定值的5％，偶尔的偏移是允许的，但出现的频率、幅值和持续时间不得对试样的调节处理产生不利的影响。
2．温、湿度调节处理时间
根据包装要求，选定4、8、16、24、48h或1、2、3、4星期之一的时间，作为调节处理时间。
3．试验设备
（1）温、湿度箱或室。对每一个温、湿度箱或室，应具有一定的工作空间，除能按照表7－2－3规定的温、湿度条件和允许范围保持外，还应能对温度和湿度做连续记录。
（2）干燥箱或室。对于某些试样，其含水率高于温、湿度条件所要求的含水率，温、湿度调节处理前需使用干燥箱，使其含水率降低到温、湿度调节处理所要求的含水率以下。
（3）记录仪器。仪器应具有足够的灵敏度和稳定性，以使测定的温度能准确到0．1℃，相对湿度能准确到1％，并使作连续记录。若每次测量记录时间间隔不大于5min，则也认为该记录是连续的。
目前国内测量温度的仪器有玻璃温度计、数字测温仪等，相对湿度的测量则采用干湿球温度计。
4．试验方法
首先根据包装要求和流通过程，确定温、湿度调节处理条件和时间。
把已准备好的试样放在温、湿度箱或室的工作空间内架起，使其顶面、四周及至少75％的底面能自由地与温、湿度调节处理的空气相互接触。其间要避免冷凝水滴落到试验样品上。
按预定的条件和时间对试验样品进行处理，处理时间应从达到指定条件1h后算起，一直保持到规定时间为止。
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