包裝物抗內部加壓損壞的（de）試驗方法介紹

　　密封，是包裝的首要功能，也是對內容物影響最大的因素。對於食品藥品來說，氧氣、水蒸氣等氣體和液體透過包裝的泄漏點（diǎn）進入包裝，會加速內容物的變質；對於精密電子器（qì）件而言，則會引起失效或（huò）生鏽。當前，熱封技術已經（jīng）廣泛應用於各領域軟包裝袋的製（zhì）作工藝中（zhōng），熱封操作的高溫處理會影響到附近包裝材料的機械強度，因此不同材料間的連接部位（wèi）通常（cháng）是包裝（zhuāng）物整體密封性的薄弱（ruò）部位。當對此類（lèi）包裝（zhuāng）加壓時，袋體各處所有壓力分布不均（jun1），最先出現泄漏的位置是承壓強度最低（dī）的部分，所以要正確評價熱（rè）封軟包裝的密封性能必須對成品包裝進行內加壓密封（fēng）性檢測。

內加壓密封（fēng）性測試

　　密封性試驗是破壞性試驗，不可能對所有商品都進行檢測，所以利用有限的樣品盡量（liàng）多地獲得精確、有效的檢測數據對於密封（fēng）性檢測來講（jiǎng）就是非常重要。以往密封性檢測的結果多采用通過或未通過來表示，無法讓檢驗者對（duì）泄（xiè）漏情況（kuàng），包裝熱封（fēng）質量形（xíng）成清楚的認知，從而難以對（duì）包裝密封工藝（yì）做進一步（bù）優化。

　　內加壓密封性測試，亦稱作“包裝物抗內部加壓損壞的試（shì）驗方法（fǎ）”，是密封性測（cè）試的量化（huà）方法，通過向包裝內充入一定壓力的氣（qì）體，能精確測定包裝的最大耐破力。在此基礎上，維持一定的充氣壓（yā）力進行測試即可獲得（dé）包裝承壓且不破裂的最長時間。內加壓（yā）法用於（yú）快速衡量包裝在壓差環境下出現破（pò）裂的（de）趨勢，能夠在生產過程和（hé）包裝不（bú）同周期中（zhōng）對析包裝結構中的薄弱環節進行快速評估，為改善包裝結構、選（xuǎn）擇更合適的包裝材料提供依據，並為堆放、貯存、運輸、衝擊等試驗模型提供更準確的破損臨界條件。在實際（jì）倉儲運輸過（guò）程中，內容物包裝後通常層層疊放在一起，包裝內的壓力隨著空氣轉移到四周熱封邊的位置，而非自由膨（péng）脹。而在內加壓法測試中，由於包裝材料具備一定的拉伸強度和柔韌性，隨著充入氣體增加會造成包裝發生明顯的（de）形（xíng）變，自由膨脹。因此，為了使（shǐ）測試過程更加貼近與包裝的真實（shí）倉（cāng）儲運輸狀態，采（cǎi）用約束板（bǎn）試驗裝（zhuāng）置不失為一（yī）個好方法。使用約束板試驗裝置能準確、定量地限製包（bāo）裝袋的膨脹、變形，大大降低了薄膜所受壓力並將壓力集中、均勻地分布到袋子四周的熱封（fēng）邊上。

內加壓密封性測試方法

　　根據ASTMF1140標準，內（nèi）加壓密封性測試包含“破裂試驗”和“蠕變試驗”兩種模式。測試包裝的（de）封口狀態不同，其測試過（guò）程存在一定的（de）差異。

1.1破裂（liè）試驗

　　“破裂（liè）試驗”指的是將試樣（yàng）包裝放置在正壓法密封試驗裝置中，對包裝內部持續充氣加（jiā）壓，直至包裝出現破裂現象結束試驗，測試結果為包裝在破裂前瞬間的最大壓力。試驗所用的氣源和增壓設備必須具備一定（dìng）的容（róng）量和能力，在包（bāo）裝破裂之（zhī）前保持對包裝內部（bù）持續增加。

1.1.1 製取試樣

　　首先選取足夠數量的樣本以（yǐ）檢測樣本（běn）的各項（xiàng）性能。使用有外（wài）觀缺陷或者（zhě）其他不正（zhèng）常（cháng）的樣本可能會對試驗造成影響。忽（hū）視樣本的缺陷可能會造成結果的偏差。

1.1.2試樣封裝。

　　開口包裝是一種采用熱封工藝形成的一邊開口式軟包裝袋。對於這類測試對象，需要（yào）采用LSSD-01P開口包裝試驗裝（zhuāng）置。首（shǒu）先雙手（shǒu）捏住開口兩側，使軟包（bāo）裝（zhuāng）袋上下兩層分離。把被測包裝（zhuāng）開口部（bù）位放在上端（duān）固定橫梁和（hé）下端可活動橫梁中間，使充（chōng）氣口位於上下（xià）兩（liǎng）層中間，雙手拉緊包裝（zhuāng）袋兩端啟動夾緊（jǐn）開關，上下兩端衡量閉合夾緊包裝袋封口，如圖1所（suǒ）示。

 

　　封閉包裝指的（de）是（shì）已完成密封的包（bāo）裝袋。將全封（fēng）閉包裝放入LSSD-01泄漏與密封測試儀的（de）試（shì）驗台上，小心把充氣探針刺入包（bāo）裝袋的中心點位置。由於包裝材料具有易撕（sī）裂性（xìng），通常於被刺入（rù）之前，在被刺入點表麵緊貼（tiē）一（yī）枚圓形橡膠片，以對刺入點進行強化處理，如圖2。

 

1.1.3開始試驗。

　　啟動LSSD-01泄（xiè）漏與（yǔ）密（mì）封測試儀，選擇“破裂測試”，開始試驗。過程中氣體通過充氣（qì）口進入包裝袋內，包裝袋緩慢膨脹。與（yǔ）此同時，“試（shì）驗界麵”會實（shí）時顯示“壓力”變化的數值。待（dài）包裝袋破裂後係統會自動顯示“最大破裂壓力”值，並記錄包裝的破裂位置。實（shí）驗結（jié）束後（hòu）采用新試（shì）樣代替舊（jiù）試樣繼續試（shì）驗。一般情況下破裂試驗不得少於3次（cì）。

1.2 蠕變試驗

　　蠕（rú）變試驗又分為（wéi）兩種形式，即“蠕變試驗”和“蠕變至破裂試驗”。“蠕（rú）變試驗（yàn）”是將包裝袋夾持到試樣裝置中，對包裝內部充氣加壓至一定（dìng）壓力，例如70%-90%，觀察（chá）包裝是否能保持一定的時間不破裂。而“蠕變至破裂”是在（zài）蠕變試驗的基礎上，保持較高的壓力，保證包裝在合理的時間（jiān）內，如15s出現（xiàn）破（pò）裂現象。試驗結果為包裝發生破裂所需（xū）的時間。

約（yuē）束板測試

　　上述內加壓密封性的試驗方法適用於測試包裝對加壓壓力的整體（tǐ）抵抗能力。在試驗時，壓力在包裝密封區域的分布並不（bú）均勻。在不受約束的（de）條件下，包裝（zhuāng）袋中心（xīn）點膨脹，直徑最大（dà），壓力也（yě）最高。因（yīn）此，這種試驗方法並不（bú）能（néng）對密封區域壓力較弱部分進行（háng）準確的測定。

　　約束板是（shì）一種試樣固定裝置，加（jiā）壓過程中（zhōng），包裝袋（dài）位於兩（liǎng）個平行（háng）的（de）剛性約束板之間，以限製包裝膨脹和外形變（biàn）形，但是周（zhōu）圍密封區（qū）域不受限製，如圖3。在正壓法密封（fēng）性測試中，將包裝置於約束板中進行內加壓，施加的壓力可以均勻（yún）的分布在（zài）包裝（zhuāng）袋周（zhōu）圍的密封區域，進而保持包裝袋尺寸的穩定（dìng）性。包裝袋的密封通（tōng）常（cháng）位於包裝袋四周的位置。通過這種方法，可以最大（dà）限（xiàn）度地對受壓力較低的密封區域進行測試，得出包裝（zhuāng）破裂所需要的壓力。

 

特殊包裝的（de）內加壓密封性測試

　　某（mǒu）些產品對透氣性有特殊的要求，例如醫療器械，由於封裝後需要進行環氧乙烷（wán）（EO）滅菌，並及（jí）時排出（chū）來（lái）自EO滅菌的水分和熱量，因此需要采用（yòng）多孔包裝材製（zhì）成滅菌包裝。顧名思義，多孔（kǒng）材料的透氣性較佳，在進行充氣內加（jiā）壓的（de）時（shí）候（hòu），若氣體從氣孔中泄漏（lòu）的速率大於（yú）氣體充入的速率，會導致包裝內無法儲存足夠量的空氣，造成氣壓較低、壓力不足，無法引起待測包裝密（mì）封邊的破裂或達到預期的保壓壓力水平。對於這類待測包裝，可采用標貼或者膠帶封堵包裝材料表麵，以防止（zhǐ）氣體逃逸。需（xū）要注意的是，一方麵要確保封堵材料在（zài）多（duō）孔性包裝材料表麵（miàn）分布的一致性和均勻性，另一方麵（miàn）封堵材（cái）料不能對測試包裝的密（mì）封起到強化作（zuò）用，以免影響測試結果。

結語

　　綜上（shàng）所述，內加壓密封（fēng）性測試相較（jiào）傳（chuán）統負壓密封測試更加全麵、係統、能（néng）有（yǒu）效分析造成包裝破損的根本（běn）原因，進而改良包裝製作工藝或更（gèng）換包裝材料。另外，此方法（fǎ）同時適用於（yú）包裝容器、瓶蓋、軟管等，因此具有重要的現實意義。