Okvare fleksibilnih embalaž se ne začnejo vedno z vidno poškodbo. Med prevozom, polnjenjem, zlaganjem in vsakodnevnim ravnanjem so lahko barierne folije izpostavljene ponavljajočemu se zvijanju in stiskanju, kar postopoma oslabi njihove notranje strukture. Embalaža lahko izgleda nepoškodovana, medtem ko so se v bariernem sloju že oblikovale mikroskopske razpoke, skozi katere lahko prodirajo kisik, vlaga ali onesnaževala. Zato ASTM F392 Testiranje je postalo pomembna metoda ocenjevanja prožnih bariernih materialov.
Spletna stran Metoda preskusa upogibanja po standardu ASTM F392 simulira mehanske obremenitve, ki jim so pakirni materiali izpostavljeni med dejansko uporabo. Z uporabo specializiranega naprava za preskušanje prožnosti, lahko laboratoriji izmerijo, kako filmi, laminati in prevlečene strukture vzdržijo ponavljajoče se upogibanje, ter ugotovijo, ali mehanska utrujenost vpliva na učinkovitost pregrade. Preskus je še posebej pomemben za embalažo živil, medicinsko embalažo, farmacevtsko embalažo in druge namene, pri katerih je ohranjanje celovitosti embalaže ključnega pomena.
Naprava GFT Flex Tester podjetja Cell Instruments avtomatizira preskus upogibanja po standardu ASTM F392 (Gelbo), pri čemer zagotavlja nadzorovane cikle zvijanja in stiskanja za oceno odpornosti proti upogibanju, nastajanja luknjic ter morebitnega poslabšanja lastnosti pregrade.
Zakaj je pri prožnih materialih za zaščitne pregrade potrebna ocena njihove prožne vzdržljivosti
V sodobnih oblikah embalaže se vedno pogosteje uporabljajo lahke večplastne folije, saj zagotavljajo učinkovito zaščito ob manjši porabi materiala. Vendar pa lahko lahke konstrukcije postanejo občutljive, če so izpostavljene ponavljajočim se mehanskim deformacijam.
Tipična prožna embalaža je med svojim življenjskim ciklom izpostavljena različnim obremenitvam:
- Zlaganje med postopki predelave in pakiranja
- Stiskanje med prevozom
- Vibracije med distribucijo
- Upogibanje med skladiščenjem in ravnanjem s strani potrošnikov
- Ponavljajoče se premikanje pakiranih izdelkov
Te obremenitve lahko povzročijo mikroskopske poškodbe v:
- Plasti aluminijaste folije
- Metalizirani premazi
- Barierne plasti iz EVOH-ja
- Lepilni vmesniki
- Večplastne laminatne strukture
Tradicionalne metode preskušanja pregrad merijo lastnosti materiala v statičnih pogojih. Vendar pa morda ne odkrijejo poškodb, ki jih povzročajo ponavljajoča se mehanska gibanja.
Zato proizvajalci preizkušanje pregradnih lastnosti kombinirajo z Ocena odpornosti proti upogibanju po standardu ASTM F392 da bi razumeli, kako se embalaža obnaša po simuliranih obremenitvah pri rokovanju.
Katere informacije prinaša preskus po standardu ASTM F392?
Namen preskusa po standardu ASTM F392 je oceniti odpornost prožnih pregradnih materialov proti poškodbam, ki jih povzroča upogibanje.
Preskus prožne trdnosti lahko inženirjem pomaga odgovoriti na pomembna vprašanja:
- Ali bo laminat po prevozu ohranil svoje barierne lastnosti?
- Ali se na strukturi tanke plasti po večkratnem upogibanju pojavijo luknjice?
- Katera kombinacija materialov zagotavlja boljšo odpornost proti utrujenosti?
- Ali nov premaz izboljša mehansko vzdržljivost?
- Koliko ciklov upogibanja lahko pakiranje prenese, preden se zmanjša njegova zmogljivost?
Preskus ne meri zgolj tega, ali se material zlomi. Namesto tega ocenjuje, kako mehanska obremenitev vpliva na funkcionalno zmogljivost embalažne strukture.
Med tipične rezultate ocenjevanja spadajo:
| Ocenjevalno merilo | Namen |
|---|---|
| Drobne luknjice | Ugotovite fizično poškodbo, ki jo je povzročilo upogibanje |
| Nastanek razpok | Ocena strukturne odpornosti proti utrujenosti |
| Sprememba prepustnosti kisika | Določite izgubo zaradi pregrade po upogibanju |
| Sprememba prepustnosti vodne pare | Ocena učinkovitosti zaščite pred vlago |
Ti rezultati pomagajo inženirjem za embalažo pri optimizaciji izbire materialov in zasnove embalaže.
Razumevanje metode preskusa Gelbo Flex
Spletna stran metoda preskusa upogibne trdnosti Gelbo z nadzorovanim mehanskim gibanjem posnema pogoje ponavljajočega se upogibanja.
Za razliko od preprostih preskusov upogibanja preskus upogibanja Gelbo združuje gibe zvijanja in stiskanja. S tem se ustvari bolj realistična simulacija obremenitev, ki jih prožna embalaža doživlja med distribucijo in ravnanjem z njo.
Med preskušanjem se na preskusnem vzorcu izvedejo:
- Približno 440° zasuk pri premiku 90 mm
- Vodoravni stiskalni gib
- Ponavljajoče se kolesarjenje pri nadzorovani hitrosti
Ta kombinirani gib povzroča mehansko utrujenost v celotni strukturi materiala.
Postopek ASTM F392 se običajno izvaja v:
- 45 ciklov na minuto
- Določene dimenzije vzorca
- Nadzorovani cikli upogibanja v skladu z zahtevami preskusov
Po preskusu je mogoče material pregledati neposredno ali ga oceniti z dodatnimi meritvami pregradne sposobnosti.
Kako naprava za preskušanje upogibne trdnosti izvaja preskus po standardu ASTM F392
Strokovnjak naprava za preskušanje prožnosti avtomatizira ponavljajoče se mehanske postopke, ki jih zahteva standard ASTM F392, ter izboljša doslednost preskusov v primerjavi z ročnim ocenjevanjem.
Tipičen potek testiranja obsega štiri glavne faze.
Priprava vzorca in namestitev
Vzorci prožnih pregrad se pripravijo v skladu z zahtevanimi dimenzijami.
Splošna specifikacija vzorca:
| Parameter | Vrednost |
|---|---|
| Velikost vzorca | 280 mm × 200 mm |
| Vrsta materiala | Film, laminat, prevlečena barierna struktura |
Vzorec je trdno pritrjen na preskusno napravo, da se zagotovi enakomerno gibanje med upogibanjem.
Ciklično nadzorovano upogibanje
Naprava izvaja programirane gibe zvijanja in stiskanja.
Naprava GFT Flex Durability Tester omogoča več načinov testiranja:
| Način | Flex Cycles | Uporaba |
|---|---|---|
| A | 2700 ciklov | Ocena dolgoročne trajnosti |
| B | 900 ciklov | Standardna primerjava zmogljivosti |
| C | 270 ciklov | Pregled materialov |
| D | 20 ciklov | Celovita ocena prožnosti |
| E | 20 ciklov | Ocena delne upogljivosti |
Različne nastavitve cikla omogočajo laboratorijem učinkovito primerjavo materialov med raziskavami, nadzorom kakovosti in preverjanjem proizvodnje.
Odkrivanje okvar in analiza delovanja
Po preskusu upogibanja inženirji ocenijo, ali je pri materialu prišlo do:
- Mehansko razpokanje
- Poškodba zaščitnega sloja
- Drobne luknjice
- Povečane stopnje prenosa
Pri embalaži z visoko pregradno sposobnostjo številni laboratoriji primerjajo stopnjo prepustnosti kisika (OTR) ali stopnjo prepustnosti vodne pare (WVTR) pred in po upogibanju.
Znatno povečanje kaže, da je mehanska obremenitev zmanjšala zaščitno učinkovitost.
Uporaba preskusa upogibanja po standardu ASTM F392
Prožna embalaža za živila
Pri embalaži živil je zelo pomembna učinkovitost pregradne plasti, saj lahko kisik in vlaga vplivata na:
- Ohranjanje okusa
- Svežost izdelka
- Rok uporabnosti
- Varnost hrane
Med pogoste uporabe spadajo:
- Folije za pakiranje prigrizkov
- Vakuumske vrečke
- Vrečke za kavo
- Pakiranje v retortah
- Embalaža za zamrznjeno hrano
Standard ASTM F392 proizvajalcem pomaga pri izbiri laminatnih struktur, ki ohranjajo svoje lastnosti skozi celoten distribucijski proces.
Medicinska in farmacevtska embalaža
Medicinska embalaža zahteva zanesljivo zaščito pred onesnaženjem iz okolja.
Preskusi vzdržljivosti sistema Flex omogočajo oceno:
- Sterilni vrečki z zaščitno pregrado
- Embalaža medicinskih pripomočkov
- Farmacevtske zaščitne folije
- Embalažni materiali za čiste prostore
Okvara embalaže, ki jo povzroči mehanska utrujenost, lahko ogrozi sterilnost, zato je odpornost proti upogibanju pomemben parameter kakovosti.
Industrijske zaščitne folije
Mnogi industrijski filmi morajo ohraniti zaščito kljub večkratnemu rokovanju.
Med uporabe spadajo:
- Zaščitne folije
- Kmetijske zaščitne folije
- Embalaža, odporna proti kemikalijam
- Gradbene membrane
Preskušanje po standardu ASTM F392 zagotavlja dragocene informacije o dolgoročni trajnosti.
GFT Flex Tester: zasnovan za uporabo v skladu s standardom ASTM F392
Naprava GFT Flex Tester je namenjena laboratorijem, ki potrebujejo natančno in ponovljivo ocenjevanje odpornosti proti upogibanju.
Sistem ponuja številne prednosti pri preskušanju embalažnih materialov.
Avtomatiziran krmilni sistem s programirljivim logičnim krmilnikom (PLC)
Platforma za industrijsko krmiljenje omogoča:
- Stabilno delovanje
- Enostavna nastavitev parametrov
- Ponovljivi preskusni pogoji
- Zmanjšan vpliv operaterja
Vmesnik s tipskim zaslonom inženirjem omogoča hitro nastavitev preskusnih programov.
Zmožnost testiranja na več postajah
Serija GFT podpira vzporedno testiranje:
| Model | Preskusne postaje |
|---|---|
| GFT-01 | 4 postaje |
| GFT-02 | 3 postaje |
Delovanje z več postajami izboljša učinkovitost laboratorija, saj omogoča primerjavo več vzorcev pod enakimi pogoji.
Programirljivi načini testiranja
Pet vnaprej nastavljenih načinov omogoča uporabnikom, da izvedejo:
- Hitri pregled
- Primerjalna ocena materialov
- Podaljšano preskušanje trajnosti
Zaradi te prilagodljivosti je instrument primeren tako za raziskovalno-razvojne laboratorije kot tudi za nadzor kakovosti v proizvodnji.
Tehnične specifikacije naprave za preskušanje trajnosti GFT Flex
| Parameter | GFT-02 Naprava za preskušanje prožnosti | GFT-01 Naprava za preskušanje prožnosti |
|---|---|---|
| Kot upogiba | 440° (90 mm) ali 400° (80 mm) | 440° (90 mm) ali 400° (80 mm) |
| Zmogljivost | 3,5 N·m | 2,5 N·m |
| Vodoravni hod | 155 mm ali 80 mm | 155 mm ali 80 mm |
| Preskusne postaje | 3 | 4 |
| Velikost vzorca | 280 mm × 200 mm | 280 mm × 200 mm |
| Napajanje | 110–220 V | 110–220 V |
ASTM F392 v primerjavi z drugimi preskusi zmogljivosti embalaže
Preskuse vzdržljivosti fleksibilnih embalaž se pogosto kombinirajo z drugimi metodami ocenjevanja embalaže.
| Preskusna metoda | Glavna ocena |
|---|---|
| ASTM F392 | Učinki upogibne trdnosti in mehanske utrujenosti |
| ASTM D3985 | Stopnja prepustnosti kisika |
| ASTM F1249 | Stopnja prepustnosti vodne pare |
| ASTM F88 | Trdnost tesnila |
| ASTM D882 | Lastnosti pri nateznem preizkusu |
Uporaba več različnih preskusnih metod omogoča celovitejše razumevanje lastnosti embalaže.
Na primer, preskus po standardu ASTM F392 lahko pokaže, da laminat po upogibanju izgubi svoje barierne lastnosti, medtem ko preskus OTR količinsko opredeli stopnjo poslabšanja bariernih lastnosti.
Izbira ustreznega naprave za preskušanje upogibne trdnosti po standardu ASTM F392
Pri izbiri sistema za preskušanje upogibne trdnosti morajo laboratoriji oceniti:
- Zmožnost izvajanja preskusov po standardu ASTM F392
- Število potrebnih preskusnih postaj
- Stopnja avtomatizacije
- Ponovljivost preskusov
- Združljivost vzorcev
- Prihodnje zahteve glede preskušanja
V raziskovalnih laboratorijih prilagodljivo programiranje omogoča ocenjevanje novih struktur materialov. V proizvodnih okoljih večpostajni sistemi izboljšujejo učinkovitost testiranja in nadzor kakovosti.
Z ustreznim napravo za preskušanje upogibne trdnosti po standardu ASTM F392 lahko proizvajalci odkrijejo morebitne napake v embalaži, še preden izdelki pridejo na trg.
Preskus odpornosti na upogib po standardu ASTM F392 ponuja praktičen način za oceno, ali lahko prožni barierni materiali ohranijo zaščitne lastnosti po ponavljajočih se mehanskih obremenitvah. S simulacijo zvijanja in stiskanja v okviru preskusa upogiba Gelbo lahko proizvajalci odkrijejo skrite pomanjkljivosti, kot so luknjice, razpoke in poslabšanje bariernih lastnosti, še preden pride do okvar embalaže na trgu.
Zanesljiv Naprava za preskušanje upogibne trdnosti po standardu ASTM F392 pomaga inženirjem za embalažo pri primerjavi struktur materialov, optimizaciji zasnov laminatov ter izboljšanju zaščite izdelkov med prevozom in ravnanjem z njimi. Naprava GFT Flex Durability Tester podjetja Cell Instruments omogoča avtomatizirano in ponovljivo testiranje folij, laminatov ter premazanih bariernih materialov, ki se uporabljajo v prehrambeni, medicinski, farmacevtski in industrijski embalaži.
Kombiniranje ASTM F392 Testiranje s preskušanjem prepustnosti kisika, vodne pare, natezne trdnosti in trdnosti tesnila omogoča celovito razumevanje zmogljivosti embalaže. To proizvajalcem omogoča, da izberejo bolj trajne materiale, izboljšajo postopke nadzora kakovosti ter razvijejo embalažne rešitve z večjo zanesljivostjo in boljšo zaščito roka uporabnosti.