Навигация по таблицам
- Таблица 1. Сравнение стандартов испытаний упаковки
- Таблица 2. Параметры испытаний на сжатие
- Таблица 3. Высоты падения для различных типов упаковки
- Таблица 4. Методы вибрационных испытаний
- Таблица 5. Параметры ускоренного старения
Таблица 1. Сравнение стандартов испытаний упаковки
| Вид испытания | ГОСТ (Россия) | ISO (Международный) | ASTM (США) |
|---|---|---|---|
| Испытание на сжатие | - | ISO 12048:1994 | ASTM D642-25 |
| Испытание на падение | ГОСТ 18425-2018 | ISO 2248:1985 | ASTM D5276-19 |
| Вибрационные испытания | ГОСТ 23216-78 | - | ASTM D999-08 |
| Испытание на герметичность | ГОСТ 26319-84 | - | ASTM F2096, D3078 |
| Испытание на прокол | - | ISO 14477 | ASTM F1306 |
| Испытание на разрыв | - | - | ASTM D2582 |
| Ускоренное старение | - | ISO 11607-1 | ASTM F1980 |
Таблица 2. Параметры испытаний на сжатие по ISO 12048
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Скорость сжатия | 10 ± 3 мм/мин | Стандартная скорость движения плит |
| Тип испытания | Сжатие / Штабелирование | До разрушения или заданная нагрузка |
| Минимум образцов | 3 шт | Для статистической достоверности |
| Кондиционирование | 23°C, 50% влажность | Минимум 24 часа перед испытанием |
| Максимальная нагрузка | До 50 кН | Зависит от типа оборудования |
Таблица 3. Высоты падения для различных типов упаковки (ГОСТ 18425-2018)
| Группа упаковки | Твердые вещества (м) | Жидкости плотностью ≤1,2 г/см³ (м) | Применение |
|---|---|---|---|
| Группа I (высокая опасность) | 1,8 | 1,8 | Опасные грузы I класса |
| Группа II (средняя опасность) | 1,2 | 1,2 | Опасные грузы II класса |
| Группа III (низкая опасность) | 0,8 | 0,8 | Опасные грузы III класса |
| Стандартная упаковка | 0,6-1,0 | 0,6-1,0 | Обычные потребительские товары |
| Хрупкая продукция | 0,3-0,5 | - | Электроника, стекло |
Таблица 4. Методы вибрационных испытаний по ASTM D999
| Метод | Тип движения | Диапазон частот (Гц) | Применение |
|---|---|---|---|
| Метод A1 | Вертикальная вибрация | 3-100 | Отдельные контейнеры на транспорте |
| Метод A2 | Ротационная вибрация | 3-100 | Контейнеры с вращательным движением |
| Метод B | Резонансное испытание | Определяется испытанием | Поиск критических частот |
| Метод C | Стековая нагрузка | 3-100 | Паллетированные грузы |
| Случайная вибрация | Смешанная | 1-200 | Реальные условия транспортировки |
Таблица 5. Параметры ускоренного старения по ASTM F1980
| Срок хранения | Температура 50°C (дней) | Температура 55°C (дней) | Температура 60°C (дней) |
|---|---|---|---|
| 1 год | 64 | 46 | 32 |
| 2 года | 129 | 91 | 65 |
| 3 года | 193 | 137 | 97 |
| 5 лет | 322 | 228 | 161 |
Оглавление статьи
Испытание на сжатие упаковки
Испытание упаковки на сжатие представляет собой критически важный метод оценки прочности транспортной тары при штабелировании и хранении. Основным международным стандартом в этой области является ISO 12048:1994, который определяет методику испытания сопротивления сжатию наполненных транспортных упаковок. В США применяется стандарт ASTM D642, регламентирующий определение сопротивления сжатию транспортных контейнеров и их компонентов.
Суть испытания заключается в размещении упаковки между двумя плитами компрессионного тестера. Нагрузка прикладывается с постоянной скоростью 10 ± 3 миллиметра в минуту до достижения одного из критериев: разрушения упаковки, заданного уровня деформации или предельной нагрузки. Это испытание позволяет определить максимальную нагрузку, которую может выдержать упаковка при штабелировании в складских условиях.
Важным аспектом испытания является кондиционирование образцов перед тестированием. Упаковка должна выдерживаться не менее 24 часов при температуре 23 ± 2°C и относительной влажности 50 ± 5%. Это обеспечивает стандартизированные условия и воспроизводимость результатов. Для статистической достоверности рекомендуется испытывать минимум три образца и использовать среднее значение результатов.
Испытание на падение
Испытание упаковки на удар при свободном падении регламентируется ГОСТ 18425-2018, который гармонизирован с международным стандартом ISO 2248:1985. В США применяется стандарт ASTM D5276-19, определяющий методику испытания загруженных контейнеров свободным падением. Данное испытание имитирует реальные условия погрузочно-разгрузочных операций, когда упаковка может быть случайно сброшена с определенной высоты.
Методика испытания включает подъем образца на заданную высоту в определенной ориентации с последующим его освобождением для свободного падения на жесткую горизонтальную поверхность. Ударная площадка должна иметь массу, превышающую минимум в 50 раз массу испытываемой упаковки, и быть настолько жесткой, чтобы деформация не превышала 0,1 миллиметра при статической нагрузке 10 килограммов на 100 квадратных миллиметров поверхности.
Высота падения определяется в зависимости от назначения упаковки и характера содержимого. Для опасных грузов группы I высота составляет 1,8 метра, для группы II - 1,2 метра, для группы III - 0,8 метра. Для стандартной потребительской упаковки обычно применяется высота от 0,6 до 1,0 метра. Испытание проводится для различных ориентаций упаковки: падение на грань, угол и ребро.
Вибрационные испытания
Вибрационные испытания упаковки моделируют воздействия, возникающие при различных видах транспортировки. ГОСТ 23216-78 устанавливает требования к защите электротехнических изделий от ударных и вибрационных перегрузок при транспортировании. Международно признанным стандартом является ASTM D999-08, который описывает четыре метода вибрационных испытаний транспортных контейнеров.
Метод A1 представляет собой испытание повторяющимся ударом с вертикальным движением, подходящее для контейнеров, транспортируемых незакрепленными на платформе транспортного средства. Метод A2 аналогичен, но использует ротационное движение. Метод B - резонансное испытание отдельного контейнера, определяющее способность упаковки защищать содержимое от транспортной вибрации, особенно при резонансных откликах. Метод C применяется для паллетированных грузов и многоярусных штабелей.
Продолжительность вибрационного испытания зависит от предполагаемых условий транспортировки. Для автомобильного транспорта типичная длительность составляет 1-2 часа на каждую ось испытания. Для железнодорожного транспорта продолжительность может достигать 4-6 часов. Важным параметром является частота развертки: обычно применяется диапазон от 3 до 100 Герц с логарифмической разверткой.
Испытания на герметичность
Испытания упаковки на герметичность критически важны для продуктов, требующих защиты от внешней среды, включая медицинские изделия, фармацевтическую продукцию и пищевые товары. Основными стандартами являются ASTM F2096 для определения крупных утечек внутренним давлением и ASTM D3078 для определения утечек в гибкой упаковке методом выделения пузырьков.
Метод пузырькового испытания по ASTM F2096 заключается в погружении упаковки в воду и создании внутреннего избыточного давления. Воздух нагнетается через иглу, прокалывающую упаковку, до достижения давления 0-50 миллибар. Наблюдение за постоянным потоком пузырьков указывает на нарушение целостности барьера стерильности. Чувствительность метода составляет приблизительно 250 микрон, что делает его эффективным для обнаружения значительных дефектов.
Вакуумный метод по ASTM D3078 применяется для гибкой упаковки, содержащей свободное пространство с газом. Упаковка помещается в прозрачную вакуумную камеру, заполненную водой. При создании вакуума возникает перепад давления, заставляющий воздух выходить через любые утечки в виде пузырьков. Этот метод особенно эффективен для пакетов, пакетиков и мягких контейнеров.
Испытания на прокол и разрыв
Испытания на прокол определяют способность упаковочного материала противостоять проникновению острых предметов. Международный стандарт ISO 14477 и американский ASTM F1306 описывают метод испытания сопротивления проколу гибких пленок и листовых материалов. Испытание особенно важно для упаковки с острыми краями содержимого или при транспортировке в условиях возможного механического повреждения.
Методика включает закрепление образца полосы в нижнем держателе и прокалывание сверху сменным зондом для измерения максимальной силы проникновения. Стандартный зонд имеет заостренный наконечник диаметром 0,8 миллиметра. Испытание также известно как тест шариковой ручкой Паркера. Результаты выражаются в ньютонах и характеризуют прочность материала на прокол при статическом нагружении.
Испытание на разрыв после прокола регламентируется стандартом ASTM D2582, который определяет сопротивление распространению разрыва пластиковых пленок после начального прокола. Этот тест критически важен для оценки поведения упаковки при повреждении во время транспортировки или хранения. Метод измеряет силу, необходимую для инициирования и распространения разрыва после создания начального прокола.
Испытания на старение
Испытания упаковки на старение определяют способность упаковочной системы сохранять целостность и функциональность в течение заявленного срока годности. Ускоренное старение по стандарту ASTM F1980 использует повышенные температуры для моделирования эффектов длительного хранения в сжатые сроки. Метод основан на уравнении Аррениуса, согласно которому повышение температуры на 10 градусов Цельсия удваивает скорость химических реакций.
Стандартная процедура включает размещение упаковки в климатическую камеру с контролируемой температурой и влажностью. Типичные температуры ускоренного старения составляют 50, 55 или 60 градусов Цельсия. Не рекомендуется использовать температуры выше 60 градусов, так как это может вызвать нереалистичные изменения в полимерных материалах, такие как изменение степени кристалличности или образование свободных радикалов.
Разница температур: 55 - 25 = 30°C
Фактор ускорения: 2^(30/10) = 2^3 = 8
Время испытания: (2 года × 365 дней) / 8 = 91 день или примерно 13 недель
Примечание: результат округляется до целого количества дней в большую сторону.
Помимо температурного старения, проводятся испытания на воздействие влажности и ультрафиолетового излучения. УФ-облучение моделирует эффекты солнечного света и внутреннего освещения складских помещений. Типичные условия включают облучение УФ-лампами типа UVA или UVB интенсивностью 0,68 ватт на квадратный метр при длине волны 340 нанометров. Продолжительность УФ-облучения зависит от ожидаемых условий хранения и транспортировки.
Оборудование для испытаний упаковки
Испытательное оборудование для упаковки представляет собой специализированные системы, обеспечивающие воспроизводимость и точность результатов. Компрессионные тестеры для испытаний на сжатие обычно представляют собой четырехколонные конструкции с электромеханическим или гидравлическим приводом. Максимальное усилие современных установок достигает 50 килоньютонов, что позволяет испытывать упаковку от небольших коробок до крупных паллет.
Оборудование для испытаний на падение включает установки с механическим или пневматическим подъемным механизмом, обеспечивающие точное позиционирование образца и его освобождение без вращения. Современные системы оснащены быстродействующими камерами для анализа динамики удара и акселерометрами для измерения пиковых ускорений. Высота падения регулируется от 0,3 до 2,0 метров с точностью до 5 миллиметров.
Вибрационные установки представляют собой электродинамические или электромагнитные системы, способные генерировать синусоидальные, случайные и ударные вибрации. Грузоподъемность вибростендов варьируется от 50 килограммов для настольных моделей до 5000 килограммов для напольных систем. Частотный диапазон обычно составляет от 2 до 2000 Герц с максимальным ускорением до 100 g.
Климатические камеры для ускоренного старения обеспечивают точный контроль температуры от минус 40 до плюс 80 градусов Цельсия с точностью до 0,5 градуса и относительной влажности от 10 до 95 процентов с точностью до 3 процентов. Объем камер варьируется от 50 литров для небольших образцов до 20 кубических метров для испытания крупногабаритной упаковки. Современные системы оснащены программируемыми контроллерами для автоматического выполнения сложных циклов испытаний.
