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关于包装材料检测的环境要求
点击次数:94 发布时间:2020-08-17

关于包装材料检测的环境要求

包装材料试验环境

试验环境是指用于软包材(薄膜等)试样物理性能检测的实验室环境。一般来讲,主要有以下3项指标:环境温度、环境湿度以及实验室内的空气循环流速。广州标际包装设备有限公司认为其中对软包材高聚物物理性能的检测结果有明显影响的主要是试验环境的温度和湿度,因此需要对它们加以控制。

测试的影响因素

常规物理检测项目基本上都可以使用相应的检测设备进行检测,而对于同一项指标,检测方法可能不止一种,而且测试环境和试样的尺寸以及预处理都会对试验结果产生影响。综合来看,测试的影响因素主要有测试环境、预处理以及采用的测试方法。

(1)测试环境

按照高分子排列的有序性,固态高分子聚合物可分为结晶态非结晶态和取向态。绝大多数结晶高聚物都是半结晶聚合物,既有结晶部分也有无定型部分,所不同的是结晶程度不同而已。

聚合物分子链越长,其构象越多,当温度升高时,由于热运动,分子链构象变化也越快,聚合物内聚度下降。高聚物的某些性能(如力学性能、电学性能、阻隔性能)很大程度上与温度相关而且这些相关性在聚合物发生聚集态转变时表现尤为突出。

例如对于力学性能中拉伸性能的测试,热塑性树脂的应力应交曲线(高分子材料力学性能的重要指标)会随着温度上升,从硬脆性向黏弹性转移。结晶性高分子随温度变化伸长率在1%-1000%范围内有很大的变化,拉伸强度在10倍以内变化。对于吸水率小的塑料,试验受湿度的影响不显著;对聚酰胺那样吸水性强的材料,由于吸水,应力一应变曲线变化显著,这些水分子起到了聚酰胺分子增塑剂的作用,使材料软化。

又如材料的冲击性能测试依赖于温度。在低温下,冲击强度急剧降低;相反在较高的测试温度下,冲击强度有明显的提高;其冲击强度均随温度的降低而降低。湿度对材料的冲击强度也有影响如尼龙类塑料在湿度较大时,其冲击强度大大增加,在绝对干燥的状态下冲击强度很低。

试验环境的温湿度控制情况对试样的阻隔性测试有明显的影响,尤其是温度对阻隔性测试的影响为显著,一般来讲,湿度对材料性质的影响不像温度波动那么明显(吸湿性材料除外),因此可不对环境湿度做过多要求,通常状况下仅控制试验环境的温度就可以了。

按照国标GB/T2918的要求,在对塑料进行检测时需在规定的标准环境下进行。如果在非标准的环境下检测材料的物理性能,所获得的试验结果必定会与按照标准环境进行的检测结果有定的差别,这样在不同的试验条件下得到的试验结果是没有可比性的。标准环境的规定一方面是用来规范试验环境;另一方面是为了使各检测机构出具的试验结果具有可比性,因此,实现试验环境的控制是很有必要的。

关于包装材料检测的环境要求

包装材料试验设备

(2)预处理及检测的时间性。

预处理环境以及预处理时间长短都会对试验结果产生影响,这主要是因为试样的制造环境不一致、内应力消除不完全所致,比对试验需要在相同的预处理环境以及预处理时间下进行。

例如,复合膜除了应在标准环境(温度23C±2℃,湿度50%±5%)下进行检测外,还应在该环境下放置一定时间以达到平衡拉伸强度、热封强度、剥离强度、表面张力要求平衡4h以上,摩擦系数要求平衡16h以上,氧气水蒸气透过率要求平衡48h以上。不可刚从固化室出来就立即进行检测,这样得出的实验结果可能会有很大误差。

另外,复合膜出厂检验合格并不代表着在使用时合格,使用时合格并不代表着到了消费者手中合格。我们必须做产品留样观察实验,观察在储存期间复合膜的热封强度、复合强度、附着力摩擦系数等是否会发生变化,有些材料的性能在停放中会发生较大变化。

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水汽透过率测定仪W413

(3)测试方法

试验方法不同,试验结果没有可比性,因此在进行材料性能对比时,一定要在测试方法以及各种测试条件(环境温湿度测试速度等)都相同的前提下进行。对于我国的软包装行业,选购完全执行我国国家标准的检测设备是提高材料数据可比性的一种有效方法。

但是一些实验方法本身的缺陷,也会给测试结果带来误差。例如我国的水蒸气透过率的测定方法CB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法一一杯式法》被广泛引用到复合膜的标准中,其实该标准一般只适用于水蒸气透过率大于2g/㎡·24h的塑料膜使用。YBB0013-~2002《药品包装用复合膜、袋通则》在溶出物试验中采用剪碎浸泡的方法,这对于表层为纸的产品是不妥当的,因为这样可能将纸中的许多物质浸出,这也不符合实际的使用情况,应按GB/T17409-1998食品用包装材料及其制品的浸泡试验方法通则中的规定制成袋浸泡内层。若PP铝箔的热封层有金色,YBB0015-2002药品包装用铝箔中重金属含量的检测也是不妥的,因为热封层的金色在检测过程中会干扰检测。用达因测试液检测表面张力的方法对于含有大量添加剂的薄膜或有涂层的薄膜是不妥的,因为达因测试液可能会与添加剂析出物或涂层发生物理或化学的作用;应用蒸馏水的接触角测定来计算其表面张力。我们常用胶黏带测试来检测涂层、镀层和油墨的附着力,若涂层和油墨表面有大量的石蜡、聚四氟乙烯蜡或硅油时,这种检测附着力的方法也不可靠,因为这时测出的是胶黏带与被测表面的黏附力,而不是被测表面涂层的附着力。我们经常用加速老化实验来进行寿命推算,若在加速老化实验温度范围内,包装内容物或包装材料有物理或化学的突变(如熔点、沸点、玻璃化温度等),其推算也是欠妥的,因为这种推算是建立在不同温度下反应的活化能是不变的基础上的,物理或化学的突变,其反应活化能将变化。对于含有吸附性和吸湿性较大的材料组成的复合膜;在水蒸气透过率较小又要求测定其水蒸气透过率的场合,用称重法测定其水蒸气透过率是不合适的,因为复合膜本身质量的变化会干扰实验结果。

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