第四章-第一讲-玻璃包装容器性能测试
包装测试技术 教材
包装测试技术教材
包装测试技术是一门研究包装材料、包装容器和包装件性能测试与分析的科学技术。
包装测试技术在优化包装设计、提高包装质量以及提高企业经济效益方面都具有十分重要的意义。
以下是一份可能的包装测试技术教材目录：
第一章：绪论
第二章：包装材料性能测试
第三章：包装容器性能测试
第四章：缓冲包装材料性能测试
第五章：运输包装件性能测试
第六章：包装试验研制法
在每个章节中，可以包含以下内容：
1. 包装材料的定量、厚度、白度等一般性能测试。
2. 薄膜的外观质量、宽度、厚度、拉伸性能、表面张力、摩擦系数、热封性、镀铝层厚度及附着力、热收缩率等质量检测。
3. 纸张的厚度、定量、含水量、尘埃度、平滑度、耐撕裂度、白度、抗张强度、耐破度等性能检测。
4. 铝箔的常规检测。
此外，每个章节还可以介绍相关的理论、方法和测试仪器，以及在实际应用中的注意事项和案例分析。
这样的教材既可供大专院校包装工程专业包装测试技术课程作教材使用，也可供从事包装、食品、轻工、外贸的科研人员、设计人员、质量检测人员及高等院校其他相关专业的师生参考。
玻璃容器品质检验流程及耐压性评价
玻璃容器品质检验流程及耐压性评价玻璃容器是广泛应用于食品、饮料、药品、化妆品等行业的常见包装材料之一。
为了确保玻璃容器的质量和安全性，进行品质检验是不可或缺的环节。
本文将介绍玻璃容器品质检验的流程，并详细说明耐压性评价的方法。
玻璃容器品质检验的流程可以分为以下几个步骤：1.外观检验：首先对玻璃容器的外观进行检验，包括检查容器表面是否有明显的划痕、气泡、凸凹等缺陷。
同时，也要检查容器的形状和尺寸是否符合规定的标准。
2.容器密封性检验：将玻璃容器盖好，并倒置一段时间，观察是否有漏液现象。
密封性检验可以通过浸水试验或真空试验来进行。
3.耐热性检验：将玻璃容器放入高温环境中，观察其是否能够承受住高温。
这一步的主要目的是确定容器是否能够在热灌装和高温存储条件下不破裂。
4.耐寒性检验：将玻璃容器放入低温环境中，观察其是否出现破裂或变形等现象。
这一步的目的是确定容器是否能够在冷冻或低温贮存条件下不破裂。
5.耐压性评价：耐压性是一个重要的性能指标，特别是对于玻璃容器来说。
耐压性评价可以通过以下步骤进行：a.将内部装满适量的液体，然后将容器倒置，放入压力机中。
b.逐渐增加压力，直到容器破裂为止。
记录容器破裂时的压力值。
c.重复上述步骤，对多个样品进行测试，计算平均耐压值。
d.根据产品的使用要求，与标准值进行对比，判断容器的耐压性是否合格。
耐压性评价是玻璃容器品质检验中的一个重要环节。
通过测试容器的耐压性，可以判断容器在运输、储存和使用过程中是否能够承受外部压力的影响，以保证产品的安全性和质量。
需要注意的是，在进行品质检验时，应根据产品的使用要求和相关的标准要求，确定相应的检验方法和检验参数。
同时，也要确保检验设备的准确性和可靠性，以保证检验结果的有效性。
综上所述，玻璃容器品质检验流程包括外观检验、容器密封性检验、耐热性检验、耐寒性检验和耐压性评价。
通过严格的品质检验，可以确保玻璃容器的质量和安全性，提高产品的竞争力。
4 包装容器性能测试
2）测试的主要内容
A．机械强度测试 a．落下强度测试； b．耐压强度测试； c．缝合强度测试； d．悬吊强度测试。 跌落冲击 耐受压力的能力 线缝合封口处的强度
B．密封性能测试 a．热封强度测试； b．渗漏测试； 热封封口处的强度 渗透和泄漏
c．水蒸气透过性能测试。 水蒸气透过量 C．环境条件测试 a．耐水浸时间测试； b．蒸发残值测试。
2）测试项目
A．力学性能 a．静态性能： 应力——应变 （拉、压、剪、弯）、
弹性模量、蠕变和应力松弛、持久强度 b．动态性能：冲击强度 B．阻隔性能：透气性、透湿性、阻光性等 C．耐受性能：耐油（药、候、热、寒）性
3）力学性能测试
A．应力——应变试验 可通过拉伸、压缩、剪切、弯曲试验获得 应力——应变曲线。 B．弹性模量测试 弹性模量是衡量材料在外力作用下，抵抗 变形能力的物理量。通常由拉伸应力——应变试 验得到。
4
2）测试方法
A．真空法 多适于含气量较多的包装袋。由 于水的影响而使包装袋的强度下降较 大时，不用此方法。
首先在透明真空筒中，放入适量试验液 （水或着色水），把放有试验袋的支撑台浸入 溶液中（距液面25mm以上）；然后盖好真空 筒，关闭通气阀，开启真空泵，在30～60s 内，减压至1.33×104Pa时，关闭真空泵和真空 阀，保持30s，观察袋中有无气泡跑出，试验 后打开试验袋，看有无水渗进。
B．泄漏 是指气体或蒸汽（流体物物质）穿过包 装材料或包装容器中有限的间断点，形成物 质转移。 这个间断点可以是薄膜上的一个针孔， 也可以是容器边缘的裂缝，也可能是热封区 域两封合层之间微小的毛细孔。
是气体或蒸汽由高浓度区域的吸附作用 而直接穿过包装材料，通过材料的壁向低 浓度方向扩散，然后被低浓度的一侧吸 收。
塑料材料包装容器性能测试
桶类。装入固定容量的水，堆码3只高，四面无依托，常温放置48h后检查， 不倒塌。 （3）周转箱底承重试验 常温下将试样箱底面各边用支架、搁条组合成的框架支起，放入砂袋，箱底 均匀负载。 15min后，用百分表测量箱底变形量。
（4）周转箱悬挂性能试验
常温下试样箱均匀负载60kg；吊离地面10min；摘下吊钩检查，不允许有裂
泄漏速度取决于裂口尺寸与气体或蒸汽分子尺寸的比值、封合系统的局部压力 和总压力。
（如图4－18）
减少防止渗透与泄漏的措施： 增加容器与衬垫的厚度，封合物的材料应具有一定阻隔性；改变瓶盖与瓶口的 几何设计，减少封合物与容器接触部分的间隙或裂缝。 优化工艺参数：如对试样的张紧、夹持力、温度，热封层的厚度，薄膜的厚度。
２. 氯乙烯单体的含量 将试样放入密封平衡瓶中，用溶剂溶解。在一定温度下，氯乙烯单体扩散， 达到平衡时，取溶液上部气体注入气相色谱仪中测定。 最低检测极限为0.2mg／kg。
３. 高锰酸钾消耗量。滴定法测定可溶出有机物质含量。 试剂：0.0100N高锰酸钾标准溶液、 0.0100N草酸标准溶液、１:２硫酸。 ４. 蒸发残渣。测定在不同浸泡液中试样的溶出量。 将浸泡液在水浴上蒸干，并反复在105℃下干燥冷却至室温，得蒸发残渣量。 水， 4%乙酸， 20%乙醇，正乙烷四种溶液模拟接触水、酸、酒、油不同性质 食品的情况。
塑料材料包装容器性能测试
塑料容器分类
1）根据所用原料：LDPE, HDPE, PP, PVC, PS, EVA, PET. 2）根据加工成型方法：吹塑成型、注射、拉伸、真空、压缩成型等。
3）根据形状、结构、用途：瓶类、罐类、小件塑料容器、大件塑料容器等。
包装容器材料质量检验流程与标准
包装容器材料质量检验流程与标准包装容器材料质量检验流程与标准随着包装行业的发展，包装容器的材料质量成为了保障包装产品质量和安全性的关键因素。
对于包装容器材料的质量检验，不仅需要制定相应的流程，还需要明确相应的标准，以确保所生产的包装容器符合相关质量要求。
一、包装容器材料质量检验流程1. 材料采购：根据需要生产的包装容器的要求，选择合适的原材料供应商，并与供应商签订相应的合作协议。
合作协议中应明确原材料的质量要求和进货标准。
2. 材料接收检验：原材料送达后，由专门的质检部门进行接收检验。
检验内容包括外观检查、尺寸测量、物理性能测试等。
同时，还应抽取一定数量的样品进行化学成分分析。
3. 材料分类存储：检验合格的原材料根据其特性进行分类存储，避免不同性质的材料混淆。
4. 料仓清洁：在使用原材料之前，需要对料仓进行清洁，确保不会出现杂质污染。
5. 生产过程控制：在包装容器的生产过程中，需要进行全程监控和控制。
包括在生产过程中进行抽样检验、严格控制生产温度、压力等参数。
6. 成品检验：制成的包装容器需进行全面的成品检验。
检验内容包括外观检查、尺寸测量、物理性能测试等。
7. 包装环境控制：包装容器在包装过程中，需要确保生产环境的无菌和干净。
同时，还要对包装容器的封口进行质量检查。
8. 包装容器存储与运输：包装容器在存储和运输过程中，需要防止受到外部物理或化学因素的损伤。
必要时，可以进行随机抽样检验。
9. 定期检验和监控：对于包装容器的材料质量，需要进行定期检验和监控，以确保质量的稳定性。
检验内容可以根据实际情况进行调整。
二、包装容器材料质量检验标准1. 外观检查：包装容器的外观不能出现明显的破损、污染、变形等情况。
2. 尺寸测量：包装容器的尺寸应符合设计要求，不得出现明显偏差。
3. 物理性能测试：包装容器的物理性能测试包括但不限于抗压强度、抗冲击性能、耐高温、耐低温等指标。
具体指标可根据实际情况进行调整。
4. 化学成分分析：包装容器的化学成分应符合相关标准，不得含有对人体有害的有毒物质。
包装印刷包装设计与性能试验
A——包装全部外表积(㎡)；
R——包装材料的平均透湿度(g/㎡·24h)
；
D——包装内吸湿衬垫材料的重量(kg)；
M——包装存储时间(月)；
K——外界气候系数.
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4.3 包装性能试验
由于危险货物的特殊性，为了确保平安运输．防 止所装货物在正常运输条件下受到损害，
对危险货物的运输包装必须进行规定的性能试验 。
中所包含的危害因素。 其次要确定模拟这些危害因素需要进行的试验工
程。
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包装性能试验设计 2、包装件的部位标志
〔1〕平行六面体试件 包装件应按照运输时的状态放置，使它一端
的外表对着标注人员， 如遇运输状态不明确，而包装件上又有接缝
时， 那么应将其中任意一条接缝垂直立于标注人
员右侧。
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包装性能试验设计 包装件的部位标志
式中：R——防潮材料的透湿度；
q——透过防潮材料的水蒸汽量(g)；
A——防潮材料的外表积(㎡)；
t——防潮包装物品搁置时间，以24h计。
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透过防潮材料的水蒸汽量
透过防潮材料的水蒸汽量q值可按下式计算：
q ＝ W ·(C2－C1)×10-2 式中：W——被包装吸湿物品的重量(g)；
C1——被包装物品包装时的含水率(%)
，各以1-2,3-4,5-6,7-8表示。 如果圆柱体上有接缝时，要把其中的一个接缝放在
5-6线位置上，其余按上述方法顺序进行标示。
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包装性能试验设计 包装件的部位标志
圆柱体试件 接缝
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包装性能试验设计 包装件的部位标志
〔3〕袋状试件 袋应卧放 ，标注人员面对袋的底部。 如包装件上有边缝或纵向缝时， 应将其中一条边缝置于标注人员的右侧， 或将纵向缝朝下。
玻璃包装容器检测
图4-4 玻璃瓶侧壁受冲击时的应力分布
局部应力：导致局部凹陷，四周产生抗拉应力，造成锥部伤痕或 破损，但破瓶现象少。
• 弯曲应力：整个瓶壁因冲击而发生弯曲，内部产生拉应力。因瓶内表面一 般无伤痕，引起瓶破损现象少。 • 扭转应力：在离冲击点45°处产生应力，虽然较前两种应力值小约20%， 但因瓶外常有伤痕，容易产生破瓶。实际破瓶几乎由扭转应力引起。
有色瓶罐的检验方法
检验步骤与无色瓶罐相同。 当没有明显的蓝色和褐色以及玻璃的透过率 较低时，较难确定检偏镜的旋转终点，深色试 样瓶尤为严重，这时可采用平均法来确定准确 的旋转终点，即以暗区取代亮区的旋转角度与 再使亮区刚好重新出现的总旋转角度之和的平 均值表示。
（2）瓷漆法
瓷漆法是在玻璃包装容器的外表面涂上一层特 殊的瓷漆，然后给容器施加外力，使得容器存 在拉应力的部位的瓷漆产生裂纹，再根据这些 裂纹的方向、大小判断应力状态。
3 强度性能测试
耐内压强度测试 垂直载荷强度测试 耐冲击强度测试
（1）耐内压强度测试
• （1）耐内压强度：玻璃容器内装物引起的压力形成的 内部破坏作用，衡量玻璃瓶罐强度的一个综合指标， 对啤酒瓶、充气（碳酸气体）饮料瓶的要求更高。 • 耐内压强度与温度、冲击、容器自身形状、壁厚、回 收使用时间长短有关。 国际标准，充气瓶1.6MPa； 国家标准，充气瓶1.2MPa； 一般玻璃瓶0.7MPa。瓶型越复杂，内压强度越低。
图4-9 耐热冲击试验装置 1-试验笼；2-温水槽；3-链条；4-支架； 5-冷水槽；6-计时器；7-启动开关；8-电机
A．合格性试验 • 冷水槽温度25±1℃，热水槽温度等于冷水槽温度加上规 定的试验温差。若冷水槽温度不是25℃，则每增加或减 少5℃，规定的试验温差可减少或增加0.5℃ 。 • 将试样分隔并直立互不相碰地放入网篮内，再将网篮浸 入热水槽中，试样瓶灌满热水后，槽面水位应高出瓶口 5cm以上。 • 试样在热水槽中放置不少于5min，将网篮连同盛满热水 的试样以10±1s的时间转入冷水槽，浸泡30s。取出样品 逐个检查，给出破裂瓶数、破裂百分数。
塑料材料包装容器性能测试
塑料桶。在桶内注入一定容量水并拧紧盖。小口径试样静置4h后检查；大口径 试样则在120±10s和左右倾斜45°范围内，匀速往复摇动20次后，检查是否泄 漏。
危险品包装桶。小口径包装桶通过在桶盖或桶体侧安装密封接头向桶内充 气，达到规定压力30s内检查有无气泡产生。大口径的在试样内注入一定容量 的水，置于地上滚动，20min内滚动2次，每次距离5m，检查是否泄漏。
三、耐药性测试
测试药品的渗透性 试样：外径（47.22±0.78)mm、高（107.95 ± 1.119）mm小塑料瓶，表面积
154cm2。每组3个试样瓶。在温度（23 ± 2）℃处理24h后，在容器中注入药品 溶液，测量其重量。然后将试样瓶放入（23 ± 2）℃或（50 ± 1）℃恒温箱中， 空气流速8.5~17cm3/min。随时间延长，透湿量逐渐减少，测量重量的变化， 绘制出重量－时间曲线，求出重量变化的平均值，计算透湿系数。 试样瓶对药品的渗透系数为：Pt=RT/A
3. 垂直载荷强度试验（图5－34）
垂直载荷强度通常在瓶肩部外表面产生最大拉应力，随瓶肩形状的变化而变 化。普通瓶堆码时400 ~ 50000N，开盖时1000 ~ 2000 N。溜肩，平肩。
21.6×104以下 （24.5~39.2)×104 (39.2~49)×104
1min耐内压强度（Pa）
9.31×105以上 14.7×105以上 19.6×105以上
（1）试验原理与设备 均匀加压，直到预定值或发生破裂为止。 设备：耐内压强度试验机：压力指示灯，定时器，气缸，压力计，压力管，
品。 食品包装常用塑料：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚酯，聚氯乙烯 P133表4－4 食品包装用聚氯乙稀制品的卫生标准
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• 4.2 运行冲击试验法（图5－31）。 • 检验瓶子在传送带上相互碰撞、冲击情况，记
录破瓶与传送带速度之间的关系。
图4－9 运行冲击试验装置 1－可变速电机 2－挡板 3－样品瓶 4－瓶导向槽 5－试样瓶 6－顶板
• 4.3 斜面冲击试验法。检查玻璃瓶承受水平冲 击的能力。
图6－5 斜面冲击试验机简图 1－钢轨道 2－释放装置 3－滑车 4－试验样品 5－挡板
• （1）试验原理
• 利用温度控制器把两个水槽温度按预定温差调节好， 把试样瓶放入热水槽中5分钟，然后连同瓶内热水急速 （在30秒内）移入冷水槽中浸泡30秒后取出，记录因急剧 温度变化而破裂的瓶数。分析破瓶数与温度差的关系。
• （2）试验方法
• 试样是未经其它试验使用的玻璃瓶、罐，并需预先在 实验室内放置30min以上。冷热槽内盛水量按试样质量计 算，每千克玻璃用水量不小于10L。槽内水温均匀，温差 不超过1℃。
• 4.4 耐热冲击强度试验
•
用于确定玻璃容器耐受热冲击的能力，即玻璃容器承
受突变温度的能力。（清洗、消毒、热罐装）
• 玻璃瓶、罐耐急热，不耐急冷，受急冷作用容易破裂。
• 从热应力来看：瓶壁越薄越好。
• 玻璃瓶受急冷、急热的温差约50℃，一般新瓶超过 50℃，回收的旧瓶只有35℃。
• 美国、日本等规定玻璃瓶、罐耐急冷温差指标42℃， 我国规定39℃。
浸入热水槽中，试样瓶灌满热水后，槽面水位应高出瓶口
5cm以上。
• 试样在热水槽中放置不少于5min，将网篮连同盛满热 水的试样以10±1s的时间转入冷水槽，浸泡30秒。
一、 玻璃包装容器理化学性能测试
• 物理性能检验：外观质量，耐压，耐冲击，应力 • 医药瓶：耐久性，强度，密封性，瓶口光滑性 • 酒瓶：色调，防紫外线 • 含气饮料瓶，啤酒瓶：耐内压强度，耐热冲击性
• 1. 外观质量检验
• 外观缺陷：口部变形，瓶口内径差，表面粗糙， 壁厚不均，凹凸 不平，气泡，伤痕， 螺纹台阶缺口 及圈数不对。
• 设备：冷水槽、温水槽、试验笼、计时器。
• 三种：合格性试验，递增性试验，破坏性试验。
• A． 合格性试验：
•
冷水槽温度25±1℃，热水槽温度等于冷水槽温度加
上规定的试验温差。若冷水槽温度不是25℃，则每增加或
减少5℃，规定的试验温差可减少或增加 0.5℃ 。
•
将试样分隔并直立互不相碰地放入网篮内，再将网篮
第一节 玻璃包装容器性能测试
医药包装、食品包装、饮料及酒类包装、易腐蚀物品 优点：化学性能稳定、表面光滑、硬度高、不易污染、 长期使用材质变化小，可回收使用。 缺点：容易破碎。强度要求高。
抗压，不抗拉。 玻璃包装容器破裂图（P114图4－1）。
(a)内压破裂，（b）外部冲击破裂，（c）跌落冲击破裂 （d）热冲击破裂，（e）（f）水冲击破裂
• 4. 耐冲击强度试验
• 瓶侧壁受到冲击常产生3种应力：如图4－5。 • （1）局部应力。导致局部凹陷，四周产生抗拉应力，造成锥部
伤痕或破损，但破瓶现象少。
• （2）弯曲应力。整个瓶壁因冲击而发生弯曲，内部产生拉应力。 因瓶内表面一般无伤痕，引起瓶破损现象少。
• （3）扭转应力。在离冲击点45°处产生应力，虽然较前两种应 力值小约20%，但因瓶外常有伤痕，容易产生破瓶。实际破瓶几 乎由扭转应力引起。
• 冲击强度和剥离瓶壁厚度的关系如图4－7。 • 试验方法有机械冲击、运行冲击、斜面冲击、耐热冲击
试验。
图4－7 冲击强度与壁厚的关系曲线
• 4.1 摆锤冲击试验法
•
通过性试验: 将试样放置在支撑台上，紧靠后支座；
上下调整支承台，将打击部位调节到需要检测的部位后，
水平方向调节支承台，使摆锤处于自由静止状态，打击物
随瓶肩形状的变化而变化。普通瓶堆码时400 ~ 50000N， 开盖时1000 ~ 2000 N。溜肩，平肩。
• 设备：气压装置、夹持、压力显示、安全框等组成。 • 试验方法： • 把试样瓶夹在平台和气缸之间，由气缸对瓶加压，记录瓶
破坏时的载荷。试验时应安装树脂挡板，以免瓶碎伤人， 应对整个瓶子均匀加载。
• （1）试验原理与设备 • 均匀加压，直到预定值或发生破裂为止。 • 设备：耐内压强度试验机：压力指示灯，定时器，气缸，
压力计，压力管，衬垫，夹板，水。
• （2）试验方法 • ① 在瓶内装满水，使水面保持在瓶口部位，压紧密封
装置，加盖防护罩。
• ② 开动加压装置，通过水对压力的传递来产生内压直 到预定载荷值或发生破裂为止。
％，方：10～25％
Pmax
2 D
[ ]
•
－玻璃强度，为6.37×107Pa。
• D－瓶身内径，mm，δ－瓶壁厚度，mm。
• 日本碳酸饮料瓶内压强度指标：
内装物压力（Pa）20℃
21.6×104以下 （24.5~39.2)×104 (39.2~49)×104
1min耐内压强度（Pa）
9.31×105以上 14.7×105以上 19.6×105以上
• 目测，简单量具（卡规、环规），自动检测机
• 2. 耐内压强度试验
•
是对玻璃容器内装物引起的压力形成的内部破坏作用
做强度测试。
•
含气饮料，内压强度与温度、冲击、容器自身形状、
壁厚、回收使用时间长短有关。
• 国际标准，充气瓶1.6MPa；国家标准，充气瓶1.2MPa，一 般玻璃瓶0.7MPa
•
瓶型越复杂，内压强度越低。圆：100％，椭圆：50
轻微触及试样瓶表面，以规定的冲击能量重复打击瓶身周
围相距约120°的3个点。检复试验，直到瓶子破
坏，记录破瓶冲击力。
• 仪器：摆锤、夹持、升降机构。
图4－8 摆锤冲击试验装置 1－水平方向调节手柄 2－卡板 3－平台高度调节手柄 4－试验瓶 5－刻度盘 6－保持子 7－打击物 8－升降平台
• 试验装置：玻璃瓶内压力试验机（气－液压装置、夹持装 置、压力显示部件、安全框等组成）
图4－24 内压强度试验原理 1－压力指示灯 2－定时器 3－启动按钮 4－电机 5－气缸 6－压力计 7－压力管 8－衬垫 9－水 10－夹板
• 3. 垂直载荷强度试验（图5－34） • 垂直载荷强度通常在瓶肩部外表面产生最大拉应力，