缓冲包装材料性能测试
包装材料性能检测及选用--03塑料包装F
T形剥离
180°剥离
一、塑料包装材料的检测方法
自学内容： 3、卫生性能 4、其它性能
一、塑料包装材料的检测方法
◇塑料包装材料检测的有关标准
※GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度测定 机械测量法》 ※GB/T 6673-2001《塑料薄膜与片材长度和宽度的测定》 ※GB/T 2035 《塑料术语及其定义》 ※GB/T 1039—92 《塑料力学性能试验方法总则》 ※GB/T 1040—92 《塑料拉伸性能试验方法》 ※GB/T 1041—92 《塑料压缩性能试验方法》 ※GB/T 1036—89 《塑料线膨胀系数测定方法》 ※GB8809—88《塑料薄膜抗摆锤冲击试验方法》 ※GB9639—89《塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法 自由落镖
二、常用塑料性能及在包装领域的应用
LDPE （1）LDPE的包装应用及特性 ◇LDPE的最大产品是薄膜，大约有55％的低密度 聚乙烯被加工成薄膜。LDPE薄膜厚度一般在 0.02～0.1㎜之间，大量用于食品、药品、服装 包装袋、农用薄膜、日用品包装和收缩缠绕膜， 以及复合薄膜中的热封合黏合层等
◇普通LDPE薄膜柔软而透明，无毒、无臭，具有 良好的耐水性、耐寒性、化学稳定性和一定的 防潮性。大量用于一般防潮包装和冷冻食品的 包装。但对于吸湿性大、防潮要求高的物品， 则无法胜任
外观：GB/T 2035《塑料术语及其定义》
一、塑料包装材料的检测方法
2、物理机械性能 （1）拉伸强度
测试方法:裁切哑铃形或长方形试样，在拉伸试验机 上以一定的速度拉伸试样直至破裂。记录破裂时的 最大载荷和拉伸距离。最大载荷与试样截面积之比 就是薄膜的拉伸强度
包装材料可靠性测试标准
包装材料可靠性测试标准Version：1.0拟制(品管部)：日期：Prepared by Date审核(品管部)：日期：Reviewed by Date修订记录Revision record一、目的：规范公司8602包装材料的可靠性测试标准，以保证所提供的包装材料符合产品质量要求。
二、适用范围：适用于公司所生产或外购的包装材料（如彩盒、外包装箱）的可靠性测试。
三、引用标准《GB4857.2 运输包装件基本试验温湿度调节处理》《GB4857.3 运输包装件基本试验堆码试验方法》《GB4857.4 运输包装件基本试验压力试验方法》《GB4857.5 运输包装件基本试验垂直冲击跌落试验方法》《GB6545 瓦楞纸板耐破强度的测定方法》《GB6546 瓦楞纸板边压强度的测定方法》《GB6548 瓦楞纸板粘合强度的测定方法》《GB9174 一般货物运输包装通用技术条件》四、定义：1、常温：指温度为15℃--35℃，湿度范围为20%--75%，大气压强为85Kpa--105 Kpa下的温度环境。
五、需要进行可靠性试的几种情况：1、新包装材料或新供应商来料时的鉴定；2、当结构、工艺、材料有较大改变时；3、产品长期停产后，恢复生产时；4、出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；5、国家质量监督机构或用户提出要求时；六、试验环境要求：1、除环境试验和预处理外，其他实验环境要求为：温度：15-35℃，湿度：45%-75%RH；2、外观检验时，标准视距：4 0W的日光灯下30-40cm视距目视检查。
光源：40W日光灯被测体表面眼睛距离30-40cm七、可靠性测试标准与方法：7.1纸箱性能测试：7.1.1 检验项目：边压强度、耐破强度、戳穿强度、粘合强度、抗压力试验。
7.1.2 预处理条件及试验环境：试样按GB4857.2 规定，在温度23±2℃，相对湿度50%±5%环境中预处理24h，并在此条件下进行试验。
常用密度EPE的静态压缩缓冲特性试验研究[权威资料]
![常用密度EPE的静态压缩缓冲特性试验研究[权威资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/001ad40f974bcf84b9d528ea81c758f5f61f293f.png)
常用密度EPE的静态压缩缓冲特性试验研究【摘要】本试验通过研究比较包装设计中几种常用密度（18kg/m3、22 kg/m3、25 kg/m3、28 kg/m3、35kg/m3）的EPE静态缓冲特性，分析了一体成型与多层复合EPE性能差异、不同厂家同密度EPE性能差别、同厂家不同密度EPE性能差别，为包装设计者在进行包装缓冲设计时提供材料特性依据。
以Cmin点设计衬垫厚度，一次成型相对于多层复合EPE可降低13%厚度；密度为25kg/m3的EPE相对于18 kg/m3可降低约9%厚度，密度为28kg/m3的EPE相对于22kg/m3可降低约4%厚度；不同厂家间生产的同密度EPE性能无明显差异性，所得数据有普遍参考价值。
【关键词】EPE 密度静态压缩缓冲特性缓冲系数-最大应力曲线聚乙烯泡沫塑料（EPE），是以低密度聚乙烯（LDPE）为主要原料积压生成的高泡沫聚乙烯制品。
EPE俗称珍珠棉，是一种具有高强缓冲、抗震能力的新型环保发泡材料，具有质轻、防潮、保温、隔音、防摩擦、耐腐蚀等一系列优越的使用特性，同时具有良好的加工性能及可回收再利用，是目前包装设计中使用最为广泛的缓冲材料之一。
不论是缓冲材料的静态压缩还是动态压缩特性试验，有大量学者[1-4]进行了不同角度研究，其中还包括能量法等理论运用[5-6]。
缓冲系数-最大应力曲线是包装缓冲设计中的重要参考指标，而目前正式发布的缓冲材料C-σm 曲线[7]中关于EPE 材料的参考较少，缺乏对包装设计人员的足够指导意义。
有研究表明低密度（低于3.0lb/ft3，即48 kg/m3）EPE材料的缓冲性能随着材料密度的下降而降低[8]，而几种常用密度的EPE间到底性能差异如何是本文讨论的重点。
本试验通过静态压缩缓冲性能测试，比较了一次成型与多层复合EPE性能差异、同厂家的不同密度EPE性能差别以及不同厂家的同密度EPE性能差别。
1 试验1.1 样品本次试验选择了广东地区8家EPE生产厂家提供的5种常用密度EPE材料进行分析，包含密度为18kg/m3、22kg/m3、25kg/m3、2kg/m3、35kg/m3的材料，基本囊括了目前市场常用的EPE密度。
包装测试方法与标准考核试卷
B.水蒸气透过率测试
C.浸水测试
D.湿热循环测试
13.下列哪个因素不会影响包装件的振动测试结果？()
A.振动频率
B.振幅
C.测试时间
D.包装材料颜色
14.在包装测试中，用于评估跌落测试的设备是？()
A.压力测试机
B.拉力测试机
C.跌落测试机
D.硬度测试仪
15.下列哪种测试不用于评估包装的耐温性能？()
D. International Shipping Transit Association
3.下列哪个不是纸箱抗压强度测试的标准？()
A. ASTM D642
B. ISO 3037
C. EN 13055
D. GB/T 4857.3
4.包装材料的水分含量测试，下列哪种方法不适用？()
A.烘干法
B.卡尔费休法
2.纸箱抗压强度测试测量纸箱在均匀压力下的最大承压能力。测试时应注意纸箱的湿度、结构完整性、样品数量和测试设备的准确性。
3.落下测试模拟产品在搬运过程中可能发生的跌落，以评估包装的保护性能。根据测试结果，可以通过增加缓冲材料、改善结构设计或选择更耐冲击的材料来优化包装。
4.环境老化测试评估材料在特定环境条件下的耐久性，包括温度、湿度和光照。常用的测试方法有高温高湿、温度循环和光照老化测试。
1. √
2. ×（应为3个以上）
3. √
4. √
5. √
6. ×
7. ×
8. √
9. ×（通常使用动摩擦系数）
10. ×（测试结果应结合实际运输条件）
五、主观题（参考）
1.振动测试的目的是模拟产品在运输过程中经历的振动和冲击，确保包装设计能够保护产品不受损害。它的重要性在于可以预测包装在实际运输中的表现，减少因运输造成的损坏和退货。
EPE结构因素对静态缓冲性能影响的仿真与试验分析
娟等人[5]对正棱台EPE 缓冲垫进行静态缓冲性能研究，研究表明在同等应力水平下，异型与普通型EPE 缓冲垫能量吸收基本一致，在同等应变水平下，异型EPE 缓冲垫的能量吸收小于普通型EPE 缓冲垫。
载荷较小时，异型EPE 缓冲垫的缓冲系数要小于普通型EPE 缓冲垫，且随着应力的增大，两者间的差距逐渐减小。
作为工程应用人员，除了EPE 结构设计以外，还要综合考虑成本、EPE 材料的加工复杂性、包装操作人员的便捷性、包装件外尺寸对堆栈的影响等因素。
在EPE 的结构设计中需要将多种单因素综合考虑，如材料密度、厚度、材料受压面积和结构变化等。
依据国家标准测试的材料缓冲性能与实践设计中因结构变化对缓冲性能的影响所产生的差别，成为目前EPE 包装设计需要解决的工程问题。
综合考虑EPE 结构因素与标准测试所体现的静态缓冲性能的差别影响，需要由试验对比来反0 引 言商品的有效流通需要缓冲材料的有效保护，缓冲材料中发泡聚乙烯，俗称EPE ，因其良好的缓冲性能而被广泛应用于小型机电产品、仪器、玻璃器皿及食品等缓冲包装[1]。
不少学者及机构对影响EPE 材料静态压缩性能的各个因素进行了分析与研究。
肖雯娟等人[2]对常用密度EPE 、一次成型及多层复合EPE 静态缓冲特性进行试验研究表明，在一定范围内密度大的EPE 缓冲性能更好，在应变＜50%范围内，一次成型EPE 承压优势比多层复合EPE 要好；都学飞[3]对不同厚度EPE 静态试验研究表明，较厚的EPE 缓冲性能较好，另还表明EPE 的载荷-位移曲线呈正切函数特征。
还有学者在EPE 工程应用相关方面进行研究，田芃等人[4]通过4种不同裁切方式静态压缩试验研究比对分析，表明EPE 裁切次数增加使材料刚度降低，说明尺度效应对EPE 性能有明显影响；李淑EPE结构因素对静态缓冲性能影响的仿真与试验分析摘 要：在使用密度为28（±2）kg/m 3EPE 材料进行缓冲设计与包装测试评价的实践工作中，发现按照国标GB/T8168—2008对材料的测试，会因结构变化产生不同的缓冲性能。
缓冲材料静态缓冲性能的测定
缓冲材料静态缓冲性能的测定1、实验内容理解缓冲系数的概念，掌握静态缓冲系数的测试方法2、实验目的1）、熟悉仪器的原理及使用方法，学习分析实验结果2）、了解流通环境中缓冲包装对运输包装件的作用3）、掌握国家标准测试方法，了解分析实验产生误差的原因3、实验原理及相关标准1）、本实验原理是通过拉力试验机对试样世家静态压缩负荷时测定缓冲材料的变形情况，经过数据分析和处理后得出的静态性能的方法。
可分为A法（不进行预处理）和B法（进行预处理后再实验）2）相关标准①按GB/T 4857.17的规定准备试验样品，数量一般不少于3件；②按GB/T 4857.1 的规定，对试验样品各部位进行编号(只要求了解)；③按GB/T 4857.2的规定，选定试验样品的实际工作环境对试验样品进行温湿度预处理（只要求了解）；④按GB/T 8168-2008的规定，对试样进行静态压缩试验4、实验设备HD-604S电脑式伺服拉力试验机游标卡尺5、实验步骤A法（不进行预处理）1)试样的采集：试样尺寸为100*100mm，高度25±0.2mm（当厚度小于25mm时允许叠放）。
试样各处高度相差不大于0.1 mm,两端面与主轴必须垂直。
每组试样不少于3个(为节省材料和时间，只做一次)。
2)环境预处理：在标准环境湿度（23℃±2℃，50％±2％）下进行状态调节，时间为24小时。
3)测试试样厚度：在试样样品的上表面上放置一块平整的刚性平板，使试验样品受到0.2±0.02kpa的压缩载荷。
30s后在载荷状态下测量试样四角的厚度，求出平均值（T）（精确到0.1mm）4)将拉伸机的开关拨到“1”位置，打开计算机和软件5)将试样放在两平压板件，使试样上下端面与平压板重合。
通过微调按钮，使上平板贴近试样上端面，但不产生压力。
6)进入软件工作界面，先进行测前设置（1）点击“试样资料选择”旁边的修改按钮，输入试样的宽度、厚度及标距，点击“确定”按钮。
普通货物运输包装设计与测试—缓冲包装材料测试
发泡缓冲材料的缓冲性能通常用缓冲系数与最大静应力的曲线来表示。 静态缓冲系数实验（以发泡聚乙烯为例 ）：
➢ 试样及试验设备： 1.试样：试样密度为40.5kg/m3，样品尺寸为100mm×100mm×片材原厚，样品6个；
试验样品在23℃，RH50%的环境中预处理24h以上。 2.试验设备：法国ADAMEL的拉压试验机DY25，准确度等级为1%，电脑同步采集
T0
45.76
厚度平均变化率（%）= (T1 1)100% T0
A组试样经预压缩并恢复后的厚度
四角
T1 T2 T3 T4 T
1# 42.30 43.14 43.32 42.74 42.88
2# 45.94 43.70 45.12 46.90 45.42
3# 44.76 46.12 46.08 44.42 45.34
➢ 实验结果——压缩特性曲线的绘制
图1 A组试样的应力-应变曲线（常温）
图1 未经预压缩的B组试样应力-应变曲线
应力-应变曲线可分为三种力学表现阶段：弹性阶段、塑性阶段和粘滞阻尼阶段
缓冲系数的测试方法
➢ 实验结果——缓冲系数曲线的绘制 应力-应变曲线转化为缓冲系数-最大静应力曲线由下式完成：
C
e
系统，游标卡尺，砝码。
缓冲系数的测试方法
➢ 实验过程：
参照ISO 3386/1:1986和GB/T 8168—2008,将试样分成2组A和B，每组3个，对每个 试样进行编号。步骤如下：
• 测量每个试样的初始厚度。按顺序测量四个角的厚度，取其平均值。 • 使用11kg的砝码分别对A组的3个试样进行预压处理，环境条件为23℃，RH50%， 预压缩时间是24h。 • 经24h预压缩之后，卸载，试样恢复4h后再次测量试样的厚度，并用拉压试验机以 100mm/min的速度对试样进行压缩，同时采集试样的“压力-形变”数据和曲线。 • B组试样均不做预处理，在拉压试验机上直接以100mm/min的速度对试样进行压缩， 同时采集试样的“压力-形变”数据和曲线。
缓冲材料性能的测试
图9-29缓冲材料振动传递特性试验系统 1：夹持装置 2：缓冲材料 3：质量块4：加速度传感器
在振动台面上和质量块上各安装一个加速度传感器。在上部试样上表 面放置一刚性平板，一般使上部试样受到0.7kPa的静压力，并将平板与 振动台表面固接。为防止试验过程中试样和质量块移位，可以加装固定 装置（参见图9-30）。试验时采用正弦定加速度扫频振动。激励加速度 一般定为0.5g，试验过程中若产生过强共振可降低激励加速度。从下限 频率3Hz开始扫频振动试验，经过共振点，直到所测得振动传递率减小 到0.2以下停止试验。扫频速率为倍频程1/2倍频程min或1倍频程/min。 试验过程中记录质量块的加速度和振动台台面的加速度，传递率及与之 对应的频率。以传递率为纵坐标，频率为横坐标绘出传递率－频率曲线。
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。如果有必要对场地温度进行控制时，可以对 试验场地进行隔热或加热处理，在没有特殊要求时，喷淋温度和试验场 地的温度应在5～30℃间，一般取25±2℃。场地地面应有很强的防水性 能，并且应设置格条地板或足够容量的排水口，以使喷洒的水能自动排 出，不致使试验样品浸在水中。试验场地的高度要适当，使喷水嘴与试 验包装件顶部之间的距离至少为2m，以保证水滴垂直滴落。
图9-30 试样安装方法
传递率为
(9-38) 式中 AI－激励加速度
AR－响应加速度 对其余4组试样在相同条件下完成试验，在同一频率坐标 下对传递率求平均得到传递率－频率曲线。
试样承受静应力对传递率的影响：对于相同的试样，当 试验应力不同时，其共振频率、共振频率处的传递率和放大 区的频率范围都挥发生变化。通过对多个应力点重复上述扫 频试验，得到一系列传递率曲线，据此可以得出如图9-31的 缓冲材料振动传递特性与静应力的关系图。其中横坐标是静 应力，纵坐标是频率，上、下两条曲线间的区域是振动放大 区，该区域中间的曲线是共振频率fn随静应力的变化曲线 （谐振线）。在缓冲包装设计中我们利用该关系图通过改变 设计静应力来控制包装件的共振特性。
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使试验样品产生变形(丝状、粒状等试验样品，可以利用压缩
箱进行试验)．
缓冲包装材料性能测试
b.使试验机的重锤从预定的跌落高度冲击试验样品，连续冲 击5次，每次冲击脉冲的间隔不小于lmin．记录每次冲击的 加速度一时间历程．试验过程中，若未达到5次冲击时就巳 确认样品发生损坏或丧失缓冲能力时，则中断试验． c.冲击试验结束3min，测量试验样品的厚度，作为动态压缩 试验后的厚度(Tel)． d．同样的方法对组内的其余试验样品进行冲击试验．
缓冲包装材料性能测试
缓冲包装材料性能测试
影响σ—ε曲线的主要因素
a.同一缓冲材料，受力方向不同，σ—ε曲线也不同，如图 5--2--2所示． b.环 境 温度 、 湿 度不同 ， σ—ε曲线也不同如图 5--2--3所 示．如p=0.03g／cm3的聚乙烯泡沫材料在温度为+27℃和54℃时的σ—ε曲线．
（3） 试验步骤
在规定的温、湿度条件下预处理试样24h以上后，用符合 GB8167--87所规定的试验机和测试系统上对试样进行动态压 缩试验，如达不到相同条件，则必须在试验样品离开预处理 条件5min内开始试验．
a.将试验样品放置在试验机的底座上，并使其中心与重
锤的中心在同一垂线上．适当地固定试验样品，固定时应不
d 动态压缩残余应变(厚度变化) 动态压缩残余应变=（T-Td） ×100%/T
式中 T一试验样品的原始厚度，cm， Td一试验样品动态压缩试验后的厚度，cm．
缓冲包装材料性能测试
(5) 绘制曲线
①以最大加速度为纵坐标，以静应力为横坐标，绘出量大加速 度一静应力曲线． ②以厚度变化为纵坐标，以静应力为横坐标，绘制厚度变化一 静应力曲线 例如在20℃、65％R．H条件下测得聚苯乙烯泡沫 (ρ=0.0125，T=4cm，A=10×10mm，h＝50cm)的厚度变化-静应 力曲线。
(丝状、粒状等样品试验，可以利用压缩箱进行试验)。记录压 缩力及相应的变形。
如果不能使用仪器记录连续的压缩力一变形曲线时，则应 测出十五个点以上的压缩力及变形值，并把它们绘成曲线 。当 压缩载荷急剧增加时停止试验。卸去载荷3min后测量试验样品 的厚度，作为试验样品经试验后的厚度(Ts)。
缓冲包装材料性能测试
B法试验： 试验前，根据材料的性质以试验样品厚度0-65%之间
的某一变形量反复压缩试验品l0次。卸去载荷30min后测 量试验样品的厚度，作为试验样品预压缩后的厚度(Tp)。 试验时以此作为压缩试验的变形原点。
预压缩试验后的试验步骤与A法试验相同。
缓冲包装材料性能测试
（1） 压缩应力
计算
σ=F/A
缓冲包装材料性能测试
样品尺寸测量
①分别沿试验样品的长、宽方向，用精度不低下0.05mm 的量具测量两端及中间三个位置的尺寸，并求出平均值，精 确到0.001mm．
②在试验样品的上表面放置一块平整的刚性平板，使试 验样品受到0.2土0.02kPa的压缩载荷，30s后在载荷状态下用 精度不低于0.05mm的量具测量四角的厚度，并求出平均值， 精确到0.001mm(测定丝状、粒状等样品厚度时，可采用压缩 箱进行测量)．
• 主要用于评定在静载荷作用下缓冲材料的缓冲性能及其在 流通过程中对内装产品的保护作用 。 （1）缓冲效率 （2）缓冲系数
缓冲包装材料性能测试
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测试方法
原理 采用在缓冲包装材料上低速施加压缩载荷的方法二 求得缓冲包装材料的静态压缩特性及其曲线。 取样 试验样品应在放置24h以上的成品中抽取5件，并切 割为规则的直方体形，上、下底面积均为100×100mm， 厚度为25mm以上(当厚度小于25mm时，允许叠放使用)。
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（4） 计算
a、最大加速度 最大加速度取5次连续冲击后4次的最大速度 的平均值．
b、静应力σs，(Pa) σs=W/A
式中 w一重锤的重力，104N；
A一试验样品受冲击的表面面积cm2．
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c 最大应力 σm=Gmσs
式中σm——试样所承受的最大应力， 104N
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缓冲包装材料是一类具有高度压缩和复原性能的弹 性体。当受外力时，形状尺寸发生变化，卸除外力时， 应即恢复到原有的形状尺寸。其功效是受压时吸改了冲 击能量，减小了外界对产品的冲击力，从而降低了产品 的冲击加速度，提高了产品在装卸运输过程中的防护能 力。
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一、静态压缩试验
εb=（Tp-T1）×100%/Tp εb--B法试验时压缩应变，％ Tp—试验样品预压缓缩冲包后装材的料性厚能测度试 ，cm．
（3） 厚度减少率 (回弹性) 厚度减少率＝（T-Tp）×100%/T （4） 静态压缩残余应变
静态压缩残余应变=（T-Tj）×100%/T 式中 Tj一试验样品压缩试验后的厚度，cm． （5） 绘制σ—ε曲线如图5—2—1所示
式中 σ--压缩应力，104Pa；
F一压缩载荷，N，
A一试验样品承载面积，cm2．
缓冲包装材料性能测试
பைடு நூலகம்
（2） 压缩应变
①A法试验时压缩应变
式中
εa=（T-T1）×100%/T εa--A法试验时压缩应变， T一试验样品原始厚度，cm；
T1—试验样品试验过程中的厚度，cm． ②B法试验时压缩应变
式中
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（6）确定动态缓冲系数
由缓冲原理可推导知，缓冲系数 C=TG/H
③用精度为0.01g以上的天平称量试验样品的质量，并记 录测定值．按下式计算样品的密度ρ(g／cm3)
缓冲包装材料性能测试
ρ=m／(I．W．T) 式中 m一试验样品的质量，g;
L一试验样品的长度，cm; w一试验样品的宽度，cm T一试验样品的厚度，cm
缓冲包装材料性能测试
A法试验： 以12±3mm／min的速度沿厚度方向对试验样品逐渐增载荷
缓冲包装材料性能测试
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二、动态压缩试验
（1） 试验原理 用自由跌落的重锤对包装用
缓冲材料施加冲击载荷，以模拟装 卸中缓冲材料受到的冲击作用，试 验结果表示为缓冲材料的动态压缩 特性曲线．
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（2）测试系统
缓冲包装材料性能测试