按缝制方法分为缝底袋缝边底袋插口袋粘合袋.docx
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按缝制方法分为缝底袋缝边底袋插口袋粘合袋
《运输包装实验》实验指导书
交通运输系编制
2001年3月
说明
包装工程专业是实践性很强的工科专业，非常需要通过实验教学，训练和提高学生的实践技能和创新能力。
因此，我实验室编制《运输包装实验指导书》的过程中，考虑在运输包装实验方面，学生在掌握设备使用、实验原理的同时，应能根据老师提供的材料按照相应的标准进行检测，根据检测结果判断运输包装件是否合格，从而掌握分析处理实际问题的能力。
因此，我实验室在本实验指导书中，不再给出具体的实验步骤和具体的实验材料，只给出详细的实验方法和判断准则，这些实验方法和判断准则均来自相应的国际、国家或行业标准，具有一定的权威性。
这样编制的实验指导书，不但加强了学生对所学相关课程的理解，而且培养了学生分析处理实际能力和对相关标准的理解和掌握。
为便于实验学生更好掌握运输包装件测试的实验方法，本指导书第一章为运输包装件的基本实验，要求学生自行学习掌握；第二章为具体的运输包装容器的测试实验方法，第三章为运输包装件的振动实验方法，第四章为缓冲材料的实验方法，这些实验方法要求学生在实验过程中熟悉并掌握；第五章为危险货物的实验，学生可通过这些实验，掌握危险货物的危险性，从而确定其包装型式和方法。
同时，本指导书还增加了二个附录，为ASTM（美国材料与试验协会）的包装测试标准，均为英文原版标准，这些包装标准代表了国际包装测试最先进的技术和方法，学生可通过阅读理解，并比较国内的相关标准，了解国际包装测试技术的发展。
由于编写时间短，本指导书中不可避免会有误漏及不当之处，望各位老师和同学们批评指正。
交通运输学院包装实验室
2001年3月
第一章运输包装件的基本实验
实验一包装件的部位标示
实验二温湿度的调节处理实验
实验三堆码实验
实验四跌落实验
实验五六角滚筒实验
第二章包装容器实验方法
实验一塑料编织袋及复合塑料编织袋实验
实验二集装袋实验
实验三瓦楞纸箱实验
实验四闭口钢桶实验
实验五纸板桶实验
实验六大型运输包装件实验
第三章运输包装件耐振动实验
实验一正弦定频振动实验
实验二正弦变频振动实验
第四章缓冲包装材料实验
实验一包装用缓冲材料动态压缩实验方法
实验二包装用缓冲材料静态压缩实验方法
实验三包装用缓冲材料振动传递特性实验方法
第五章危险货物实验
实验一危险货物的特性
实验二外界条件对危险货物的影响
实验三易燃液体闭口（杯）闪点的测定
附录1ASTMD4169－04a运输容器和系统性能测试的标准实施
附录1ASTMD4728－01运输容器随机振动标准测试方法
第一章运输包装件的基本实验
实验一包装件的部位标示
在对包装件或容器作机械因素的性能影响模拟实验时，包装件或容器受力部位不同，可能导致不同的损伤情况。
为了避免搞错受力点和损伤的联系，所以在实验前应对包装件或容器各种基本形状的面、角和边进行编号，给以标示，以示区别部位。
对此，国家标准GB/T4857.1－92《包装运输包装件试验时各部位的标示方法》中分别作了规定，实验时应按照该标准的规定对包装件进行标示。
一、平行六面体试件
1．面的编号
面的编号是将包装件按照运输时的位置放置，包装件上面标示为1，右侧面为2，底面为3，左侧面为4，近端面为5，远端面为6。
如果包装件上有接缝时，则按该接缝垂直地置于标注人员右方放置，近端面为5。
如果遇到运输状态不明确或包装件有几个接缝时，允许任选一端作为5面，并以此为基点来确定其他各面。
2．棱的编号
棱是以两面相交形成的直线，并用两面的号码来表示。
如第1面和第2面构成的棱，其编号就是1—2棱，以此类推。
3．角的编号
角是包装件或容器三个面相交构成的，故角以三各面的号码来表示。
例如面1、面2和面5所构成的右上角的编号为1—2—5角。
如长方体试件的编号见图1。
图1长方体的部位标示
二、圆柱体试件
圆柱体包装试件部位的标示方法（见图2）是这样的：
将圆柱体垂直立置，在上圆面上作2条相互垂直交叉的直径，该2直径与圆周线就相交成4个端点，可自标注人员的前面起，按顺时针方向分别1、3、5、7编号表示，再通过这4个端点，在圆柱体表面作与圆柱轴平行的4条平行线。
它们与圆柱体下圆面圆周线相交的端点，分别对应编号为2、4、6、8。
4条圆柱体的平行线的编号分别为1—2、3—4、5—6、7—8。
这样就将圆柱体划分为四个部分，加上上圆面和下圆面，可标出六个区。
当圆柱体包装件表面有制造接缝（一个或几个）时，通常将一条接缝放在编号为5—6位置上，其余部分编号仍按上述方法顺序标示并连成直线。
图2圆柱体的部位标示图3袋状包装件的部位标示
三、袋状试件
袋状包装试件部位标示的方法（见图3），先是将袋竖直放置，若有制造接缝，将其放置在标注人员的右方；若无制造接缝，可以选择一个起始线，标注人员位于袋底部最短对称轴的延长线上。
这样，标注人员面前的面被定为编号1，以逆时针方向进行编号，即右侧面为2，后面为3，左侧面为4，袋底为5，袋口为6。
实验二温湿度的调节处理实验
为了评价包装件或包装容器性能或质量优劣，评价包装件与包装容器对流通环境的适应性和对被包装物的保护效能，在模拟流通环境的机械或气候因素作用的实验前，为了减少或消除实验场地、实验前包装件、包装容器所经受的温湿度条件的影响，往往对包装件或包装容器先进行规定温湿度条件的调节处理，然后再进行有关机械或气候环境参数作用实验。
这样可提高实验结果的再现性和重复性，可提高同一类包装所进行的同类实验结果的可比性。
在对同类包装件或包装容器进行质量检验时，一般取标准大气条件（通常温度为20℃，相对湿度为65％）进行温湿度调节处理，然后再进行单项实验，以保证实验结果的可比性，提高实验结果的再现性和重复性。
在模拟包装件储运地区的温湿度气候条件的情况下，由于世界范围的气候条件南北是相异的，因而对包装件的影响相差很大。
为了标准化，将世界范围内的温度湿度自然气候条件，根据包装储运地区的特点归并成几种典型的标准条件（见表1），这样包装件在不同气候地区的储运时就可以从这些标准温湿度条件中选择一种接近其实际储运地区的温湿度气候条件，来对包装件进行调节处理，并在此条件下进行有关机械或气候因素作用的实验，这样就能使结果符合或接近实际真实情况。
表1调节处理的典型温湿度条件
条件
温度（℃）
相对湿度
（％）
条件
温度（℃）
相对湿度
（％）
1
－55
——
5
20
65
2
－35
——
6
20
90
3
－18
——
7
40
85
4
5
85
8
55
30
若包装件的实际流通领域比较宽广，途径的气候范围或区域比较大，则可选定一种以上的温湿度处理条件来对实验样品进行调节处理，但这时需要准备一组以上的样品组，对各样品进行相应单项（机械的或气候的）实验，以检查包装件在不同气候或机械环境下的性能。
温湿度调节处理实验的方法如下：
1．把已经准备好的实验样品放在温湿度箱（室）的工作空间内，将实验样品架空放置，使其顶面、四周及至少75％的底部面积能。
自由地与温湿度调节处理的空气相接触。
2．按照预定的温湿度调节处理条件和时间，对实验样品进行调节处理。
温湿度调节处理时间可选择4、8、16、34、48、72h或者7、14、21、28d。
处理时间从达到指定条件1h后算起。
3．在调节处理过程中不允许有冷凝水滴落到实验样品上。
4．如果实验样品是用具有滞后现象的材料制作的，如纤维板，则可能需要在温湿度调节处理前先进行干燥处理。
做法是：
将实验样品放在干燥箱内，进行至少24h的干燥，这样当其被转移到规定条件下时，实验样品可通过吸收潮气而达到接近平衡。
当规定的相对湿度不大于40％时，就不作干燥处理。
实验三堆码实验
一、堆码实验的原理
按运输或仓储状态将包装件实验样品放在一个水平的平面上，在上面试加负载，使之经受类似于堆码时的压力。
二、堆码实验设备
1．水平平面。
该平面应平整、坚硬。
任意两点之间的高度差不超过2mm，如混凝土平面，其厚度应不少于150mm。
2．加载平板。
加载平板放置在负载与样品之间，板面尺寸较实验样品顶面各边至少大出100mm。
平板应坚硬，承受负载而不变形。
负载和加载平板。
3．偏斜测定装置（如有必要测定时）。
所有测试偏斜手段的误差，应精确到±1mm。
4．安全装备。
在实验时应注意所加负载的稳定和安全，为此，必须提供一套稳妥的实验设备，并能在一旦发生事故的情况下，保证负载受到控制，以防止对附近人员造成伤害。
三、堆码实验方法
1．记录实验场所的温湿度。
2．将实验样品按预定状态置于水平平面上，加载平板置于实验样品的顶面中心位置，然后再将作为负载的重物在不造成冲击的情况下放在加载平板上，并使它均匀的和加载平板接触。
重物和加载平板的总重量与预定值的误差在±2％之内，负载中心与加载平板上面的距离，不得超过实验样品高度的50％。
3．按规定的持续时间施加负载或者直至包装件压坏为止。
4．去除负载，检查包装件。
实验通常是按运输包装件的实际储运情况来选择负载的，即根据储运过程中的堆码高度和堆码持续时间来确定相应的实验条件，一般推荐表2来选择相应的堆码高度和持续时间的实验基本值。
表2堆码实验的基本值与储运方式的关系
储运方式
储运条件
实验基本值
堆码高度（m）
持续时间（d）
堆码高度（m）
持续时间（d）
公路
铁路
水运
储存
1.5～3.5
1.5～3.5
3.5～7
1.5～7
1天～7天
1天～7天
1天～4周
1天～4周
2.5
2.5
3.5
3.5
1
1
1～7
1～7
表3包装件的劣变系数与流通时间的关系
流通时间（月）
＜1
1—3
3—6
＞6
劣变系数
1.0
1.2
1.5
2.0
重量小于500kg的运输包装件，堆码实验的载荷量（包括加载平板）由下式计算：
式中：
F——载荷，N；
K——流通期间包装件或容器的劣变系数，见表3；
H——储存期间包装件的最大堆码高度，mm；
h——包装件的高度，mm；
W——包装件的重量，N。
最大堆码高度，一般可根据储运条件在1.50、1.80、2.50、3.50、5.00、7.00m内选择。
实验四跌落实验
一、跌落实验原理
提起实验样品至预定高度，然后使其按预定状态自由落下，与冲击台面相撞。
二、跌落试验机
包装件的跌落试验机，其主要技术参数：
跌落高度：
300～1200mm；
试件最大质量：
100kg；
试件最大尺寸：
（1000×800×1000）mm；
冲击面板尺寸：
（1750×1200×14）mm；
试验机超载能力：
110kg；
试件面跌落角度偏差：
小于3°；
跌落高度偏差：
±2％；
托板中心处垂直方向加速度：
4g。
（1）提升装置：
在提升和释放过程中，不应损坏实验包装件。
（2）实验包装件支撑装置：
释放前应使包装件处于预先规定的状态。
（3）释放装置：
在释放后，包装件在跌落过程中直到撞到冲击面之前，不得碰到装置上的任何部件。
（4）冲击面：
应为水平平面，重量足够大且质地很坚硬，使它在实验中心不移动、不变形。
一般情况下，该冲击面应符合以下要求：
①整块，其质量至少应为最重实验包装件的50倍；
②平整，其表面上任意两点的水平高度差不得超过2mm；
③坚硬，冲击面上任何100m2面积上放置100N重的静载荷，其变形量不得超过0.1mm；
④要有足够大的面积，保证实验包装件完全落在冲击面上。
三、跌落实验方法
（1）提升实验包装件，并按预定状态将其支撑住，吊起高度与预定跌落高度之差不得超过±2％。
此高度由包装在释放时的最低点与冲击面上的最高点之间的距离所决定。
（2）在下列允许值范围内，按预定的状态将包装件释放：
①面跌落或棱跌落时：
冲击面或冲击棱与水平之间的最大夹角为2°。
②棱跌落或角跌落时：
包装件上规定面与水平面之间夹角公差不大于该角的±5％或±10％，以较大者为准。
冲击速度与自由落下达到的冲击速度之差不应超过±1％。
跌落高度取决于包装件的质量和运输方式，如表4所示。
表4跌落高度与包装件质量和运输方式的关系
运输方式
包装件质量（kg）
跌落高度（mm）
公路、铁路、航空
<10
10～20
20～30
30～40
40～50
50～100
>100
800
600
500
400
300
200
100
水运
<15
15～30
30～40
40～45
45～50
>50
1000
800
600
500
400
200
实验五六角滚筒实验
一、六角滚筒实验原理
六角滚筒实验使实验样品经受在旋转六角滚筒内表面上的一系列的随机转落，依靠设置的导板和挡板可使实验样品以不同的面、棱或角跌落，形成对实验样品不同的冲撞危害，其转落顺序和状态是不可预料的。
二、六角滚筒试验机
我国六角滚筒试验机有两种型号，即4260型和2130型。
试验机内表面及障碍物，可用硬木和金属制成，保证其坚硬性，实验中心不得有明显损伤或变形。
内表面要求平滑。
允许打蜡，其平滑程度符合下列条件：
一个底面积为（400×400）mm，质量为1kg的光滑木块（精刨加工），以其底面放置在滚筒的内表面上。
当此内表面与水平面的夹角为15±2°时，该木块能够自由下滑。
4260型试验机（如图4所示），旋转速度为（1±1/12）r/min，适用于最大边尺寸小于1200mm，且质量小于270kg的运输包装件。
2130型试验机，旋转速度为（2±1/6）r/min，适用于最大边尺寸小于500mm，且质量小于100kg的运输包装件。
图4六角滚筒试验机
三、六角滚筒实验方法
实验前，对试样的外包装、内包装及内装物进行外观和基本性能检查，然后进行分类编号，将加速度计装入产品内部重心附近，并放置在刚度较大部位进行刚性连接。
根据内装物的不同，按照两种实验方法进行实验，一种是预定转落次数法，一种是预定包装件的变形和破损实验法。
（1）当实验无法根据包装件在流通过程中可能遇到的反复冲击、碰撞的情况确定转落次数时，其转落次数一般不少于12次，12次以上的转落次数，对于重量M在350N以下的运输包装件可按下式计算：
式中：
N——转落次数；
L——包装件的最大边尺寸；
l——包装件的最小边尺寸；
M——包装件的重量（N）。
（2）根据包装容器和内装物的不同，按以下几种情况，预定包装件的损伤：
①包装容器的结构散落；
②包装容器的封口式接缝开裂；
③包装容器失去对内装物的某种保护能力；
④不再进一步损伤包装容器的情况下，内装物的一部分从包装容器中溢出；
⑤其它各种损伤。
试样按上述两种情况，达到预定转落次数或出现了预定的损伤时停机。
第二章包装容器实验方法
实验一塑料编织袋及复合塑料编织袋实验
【目的要求】
通过本实验，掌握塑料编织袋或复合塑料编织袋的结构和类型，掌握具体的实验方法和步骤，并能根据实验数据对塑料编织袋或复合塑料编织袋的整体性能作出结论性的判定。
【实验方法】
一、技术要求
1．结构
按缝制方法分为缝底袋、缝边底袋、插口袋、粘合袋。
如下图所示。
2．型号
按包装适应范围分A型、B型、C型三种。
表1
型号
A型
B型
C型
允许装载质量，kg
20～30
30～50
50～60
二、外观测定
袋的外观应符合表2的规定。
表2
项目
说明
要求
稀档
间隔100mm内，经纬丝断缺超过2根
不允许
褶绉
折叠宽度3mm，长度100mm，大于3处
不允许
清洁
油或其他原因造成的明显污点，100m2大于3处
不允许
缝合
缝边底的缝线脱针、断线、未缝住卷折处
不允许
复合
复合宽度不足，明显脱落、气孔及硬块
不允许
三、长度、宽度的测定
设备：
直尺
操作：
将袋平摊，用精确到1mm的直尺，在中间和离边100mm处各量3处，直尺应与袋边平行，取与规格尺寸相差最大的值做为测量结果。
合格判定：
见表3。
四、单位面积质量的测定
设备：
天平
操作：
将袋摊平，在袋的上、下两个对角处取面积为100cm2两块，试样外边线与袋边线相距100mm。
用最小分度值为0.01g的天平称取质量，取其算术平均值。
合格判定：
见表3。
五、拉断力实验
设备：
拉力试验机
操作：
试样在温度为23±2℃，常湿条件下预处理4h，并在此条件下进行实验。
实验时顺丝的走向剪取经向、纬向、缝边向、缝底向试样各2块，长300mm，宽50mm，缝向试样的两边缝线应适当留长。
实验速度为200±20mm/min。
记录试样在拉伸过程中的最大负荷，实验结果以5个试样的算术平均值表示，精确到5N。
实验过程中如遇试样在夹具中破裂、滑脱，应另取试样重做。
合格判定：
见表3。
六、剥离力实验
设备：
剥离试验机
操作：
试样在温度为23±2℃，常湿条件下预处理4h，并在此条件下进行实验。
实验时在袋的另一面顺丝的走向剪取经向、纬向试样各2块，长200mm，宽30mm。
在试样的一端用手或胶粘带将膜和布分开50mm，分别夹在试验机夹具上，夹具间距100mm，实验速度200士20mnn/min，实验结果以5个试样的算术平均值表示，精确到0.1N。
如果试样在用手或胶粘带无法将膜和布、纸分开，使实验无法进行时，则以试样合格判定。
合格判定：
见表3。
七、耐热性实验
设备：
高温烘干箱
操作：
将袋平摊，分别取经向、纬向试样各两块，长300mm，宽20mm。
将其内层表面重叠起来，在上面施加9.8N（1kgf）的负荷，二合一袋放入80℃、三合一袋放入85℃的烘干箱内lh，取出后立即将两块重叠试样分开，检查表面有无粘着、熔痕等异常情况。
合格判定：
耐热性实验后，试样无异常现象。
八、跌落实验
设备：
跌落试验机
操作：
实验环境常温，常湿。
实验高度：
按相关标准的规定执行。
实验场地为平整水泥地面。
实验质量及物料选用：
A型袋：
装25kg的聚烯烃树脂。
B型袋：
装40kg尿素或密度相当的物料。
C型袋：
装50kg尿素或密度相当的物料。
充填系数为80％～85％。
实验次序：
第一条：
垂直—平向一侧向。
第二条：
平向一侧向一垂直。
第三条：
侧向一垂直—平向。
合格判定：
包装袋进行跌落实验后，应包装物不漏失，包装袋不破裂。
表3
型号
项目
A型
B型
C型
布的单位面积质量，g/m2不小于
80
90
105
经密×纬密根/100mm
36×36
40×40
48×48
拉伸强度，N/50mm
不小于
经向
550
650
800
纬向
550
650
800
缝边向
300
350
400
缝底向
250
300
350
剥离力，N不小于
3
3
3
【作业题】
1．简述塑料编织袋或复合塑料编织袋的优缺点。
2．根据实验过程，填写下表。
塑料编织袋实验报告
检验项目
技术要求
实测值
结论
备注
结论
班级：
姓名：
日期：
实验二集装袋实验
【目的要求】
通过本实验，掌握集装袋的结构、类型、具体的实验方法和步骤，并能根据实验数据对集装袋的整体性能作出结论性的判定。
【实验方法】
一、外观及尺寸的测定
设备：
钢卷尺
操作：
在基本不拉伸的状态下，将集装袋摊平，圆形集装袋测量两个不同部位的折经，并取平均值，然后换算成所需直径。
方形集装袋测量两个相邻面的上边和下边，求其边长平均值。
集装袋的高度是测量袋主体的上下两底的两个不同部位的高度，求其平均值。
合格判定：
缝制要求平直，无脱针断线，无浮线、吊针，起针和落针处回针不少于3针，吊带长度要等量，搭缝处要均匀，平直。
集装袋要求平直挺括，不得有明显缺径少纬，不得有明显疵点，表面不允许有明显污迹，袋体印刷图案清晰，位置准确。
柔性集装袋尺寸的极限公差1000mm以下应为±20mm，1000mm以上应为±30mm。
二、基布测试方法
1．拉伸强度及伸长实验
设备：
拉力试验机
操作：
温度为20±2℃，相对湿度65%±5%的实验条件，试片在实验前一小时放在实验条件下。
从试料的纵、横向上取宽60mm，长300mm的试片5块，在精确到50mm宽，如遇最后一根超过半根则留之，否则除去。
在中心划上100mm的标线，在标线外各约25mm的位置装在抗拉试验机的夹具上，以约200mm/min的速度拉伸，直到试片断裂。
测出此时的最大负荷和这时标线间距。
算出伸长率，并用纵、横向各5块的算术平均值表示。
伸长率按下式计算：
式中：
L——最大负荷的标线间距，mm。
合格判定：
纵、横向抗拉强度≥1470N/50mm，纵、横向伸长率应≤40。
2．耐寒性实验
设备：
低温恒温实验箱
操作：
从试料的纵、横方向上取宽20mm，长100mm的试片各2块，将该片放在－35℃的恒温箱内2h以上，将试片拿出对着长度方向折成180°，查看基布材料。
合格判定：
基布材料无损伤、裂痕及其它异常情况。
3．耐热性实验
设备：
高温烘干箱
操作：
从试料的纵、横方向上取宽20mm，长30mm的试片各2块。
将其表面重叠起来，在上面施加9.8N（1㎏f）的负荷，放入80℃的烘箱内1h，取出后立即将2块重叠试片分开，检查试料表面情况。
合格判定：
试料表面无粘着、裂痕及异常情况。
三、吊带测试方法
1．抗拉强度实验
设备：
拉力试验机
操作：
温度为20±2℃，相对湿度65%±5%的实验条件，试片必须在实验前一小时放在实验条件下，并取出至少三件以上试样。
将试样装在夹具间距为220mm的抗拉试验机上，以约100mm/min的速度拉伸，测其断裂时的抗拉强度。
合格判定：
抗拉强度应满足下式：
式中：
F—抗拉强度，N/根{kgf/根}；
W—最大载重量,N{kgf}；
n—吊绳根数；环形连接时为2n；
6—安全系数。
2．伸长率实验
设备：
拉力试验机
操作：
温度为20±2℃，相对湿度65%±5%的实验条件，试片必须在实验前一小时放在实验条件下，并取出至少三件以上试样。
将试样装在抗拉试验机上，施加20kg的涨紧负荷，使夹具间距为20mm，并划出200mm间距的标线，以约100mm/min的速度拉伸，当负荷达到抗拉强度（F）的30%时，测标线的间距，算出伸长率。
伸长率应满足下式：
式中：
L—负荷达到抗拉强度F的30%时标线间距，mm。
合格判定：
负荷为抗拉强度F的30％时伸长率为25％以下。
四、连接部测试方法
设备：
拉力试验机
操作：
温度为20±2℃，相对湿度65%±5%的实验条件，试片在实验前一小时放在实验条件下。
从缝制试样上取缝向宽60mm、垂直缝向长300mm，耳部宽25mm的试片5块（在剪取耳部及试片中央部分时，要注意不可切断缝线，也不可出现伤痕），再精确到50mm宽。
然后将试片装在夹具上，夹具间距为200mm，拉伸速度为200mm/min，测出断裂强度，精确到
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