检测目的
(1)包装材料质量控制
确保抗折性能符合要求:对于纸质包装材料,良好的角部抗折性能是***包装在运输、存储和搬运过程中不被损坏的关键因素之一。通过角纸抗折测试,可以确定包装材料的角部能够承受预期的弯折力,避免因包装角部破裂或过度变形而导致产品受损。
质量稳定性监测:角纸抗折测试结果的稳定性能够反映生产过程的稳定性。如果同一批次包装材料的角部抗折性能波动较大,可能表明生产工艺存在问题,如纸张质量不稳定、加工过程(如纸张的压痕、折叠等)对纸张性能产生不利影响等。定期进行角纸抗折测试有助于及时发现生产环节中的质量隐患,保障包装材料质量的稳定性。
(2)包装设计优化
材料选择依据:在产品包装设计阶段,角纸抗折测试是选择合适包装材料的重要参考。不同的产品对包装角部抗折性能有不同的要求。例如,对于需要经常搬动或可能受到较大外力挤压的产品包装,需要选择角部抗折强度较高的纸张材料。通过测试不同纸质材料的角部抗折性能,可以筛选出***产品需求的包装材料。
结构设计优化:角纸抗折测试可以帮助优化包装结构。通过测试不同形状、尺寸和折叠方式的包装角部抗折性能,设计师可以确定的包装结构,如合理的加强角部设计(如增加角部的层数、使用加固材料等),以提高包装角部的抗折能力,从而增强包装的整体性能。
(3)产品失效分析
失效原因探究:当包装产品在运输或储存过程中出现包装角部损坏的情况时,角纸抗折测试可以作为失效分析的重要手段。通过对损坏包装的角部进行测试,并与合格包装材料的测试结果对比,结合包装的设计、运输条件等因素,可以找出导致包装失效的原因,如包装材料本身抗折强度不足、包装角部的折叠工艺不符合要求、在运输过程中受到过大的弯折力等。
质量改进措施制定:根据角纸抗折测试结果和失效分析,企业可以采取针对性的质量改进措施。如果是包装材料问题,可以更换更高质量的纸张或者改进纸张的生产工艺;如果是包装结构问题,可以优化包装角部的设计;如果是运输问题,可以改善运输条件或者在包装上增加防护措施,以提高包装的可靠性。
检测方法
(1)试样制备
材料选择:从生产线上抽取一定数量的包装材料(如纸箱)作为测试样本,确保样本能够代表该批次产品的质量情况。
角部切割:使用刀具或专用的切割工具,从纸箱等包装材料上切割出包含角部的试样。试样的大小和形状应符合测试标准要求,一般来说,角部应保持完整,并且试样的其他部分尺寸应足够大,以***在测试过程中能够稳定地放置在测试设备上。
预处理(如有需要):如果包装材料在测试前可能受到环境因素(如湿度)的影响,需要对试样进行预处理。例如,将试样放置在标准环境条件下(如温度为 23℃±2℃,相对湿度为 50%±5%)一定时间,使其达到平衡状态。
(2)测试设备与环境条件
测试设备:使用万能材料试验机或专门的纸张抗折测试机。测试设备应具备***的力传感器和角度或位移测量系统,能够准确记录力和角度(或位移)数据。夹具的设计要根据试样的形状和测试标准来确定,一般需要能够牢固地夹住试样的两边,并且在测试过程中能够使角部准确地进行弯曲。
环境条件:测试环境的温度和湿度对纸张的抗折性能有一定影响。理想情况下,测试应在标准环境条件下进行,如温度为 23℃±2℃,相对湿度为 50%±5%。如果无法达到标准环境条件,需要记录实际测试环境的温度和湿度,并在报告中注明,因为这些因素可能会对测试结果产生影响。
(3)测试步骤
将制备好的角纸试样放置在测试设备的夹具中,确保角部处于合适的位置,并且试样被夹具牢固地夹住。
设置测试设备的参数,包括弯曲速度(一般根据纸张的类型和测试标准确定,例如以 1 - 10°/s 或 1 - 10mm/s 的速度进行弯曲)、弯曲角度(根据包装实际可能遇到的弯折情况设定,如 90°、180° 等)等。
启动测试设备,夹具开始按照设定的速度和方式使试样的角部进行弯曲。在测试过程中,设备自动记录力和角度(或位移)数据,生成力 - 角度(或力 - 位移)曲线。
观察试样在测试过程中的变化,当试样出现明显的破坏迹象(如角部断裂、出现严重折痕影响包装功能等)或者达到预定的弯曲角度(或位移)时,停止测试。
根据记录的数据进行分析,计算抗折强度(通常是试样破坏时的弯曲力)、弹性模量(通过力 - 角度或力 - 位移曲线的线性部分计算)等力学性能参数。为了提高测试结果的准确性,通常需要对多个试样进行测试,取平均值作为最终结果。
相关标准与规范
(1)***
*** 12192:2002《Paper and board - Determination of folding endurance by the Schopper - Riegler method》:该标准主要是关于纸张和纸板通过肖伯尔 - 瑞格勒(Schopper - Riegler)方法测定耐折度的,虽然与角纸抗折测试的具体方法可能不完全相同,但在纸张抗折性能测试的基本原理、设备要求、结果表示等方面有一定的参考价值。
*** 12048:2006《Packaging - Complete, filled transport packages - Compression and stacking tests using a compression tester》:此标准涉及包装的压缩和堆叠测试,其中部分原理和对包装材料性能的考虑与角纸抗折测试相关,可作为包装角部在实际使用场景下力学性能测试的综合参考。
(2)***
GB/T 457 - 2008《纸和纸板 耐折度的测定》:这个标准规定了我国纸张和纸板耐折度的测定方法,在试样制备、测试设备、测试条件和结果计算等方面都有详细说明,对于角纸抗折测试有重要的借鉴意义,特别是在测试方法和数据处理方面可以作为参考依据。
GB/T 4857.5 - 1992《包装 运输包装件 跌落试验方法》:虽然是关于跌落试验的标准,但包装在跌落过程中包装角部也会受到弯折力,该标准从侧面反映了包装角部在实际使用场景下的力学情况,对于理解角纸抗折测试在包装整体性能评估中的作用有一定的帮助。
(3)行业标准
在包装行业,不同类型的产品包装(如电子设备包装、食品包装等)有各自的行业标准。这些行业标准会根据产品的特点和对包装的要求,规定角纸抗折测试的具体方法、合格标准以及相关参数的计算方法。例如,在电子设备包装行业标准中,可能会要求纸箱角部抗折强度达到一定数值,以确保电子设备在运输过程中的安全。