Контроль качества упаковочных материалов. Определение физико-химических показателей упаковочных материалов
Основными физико-химическими показателями упаковочных материалов являются следующие: влажность, воздухопроницаемость, жиропроницаемость и дырчатость, промокаемость, впитываемость, смачиваемость, кислотность, содержание волокнистых компонентов и др.
Определение влажности. Влажность упаковочных материалов можно определять несколькими методами, описанными ниже.
Метод высушивания в сушильном шкафу. Навеску около 5 г, взятую с точностью до 0,0002, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-105° С до постоянной массы (веса) (см. главу 1). Определение можно проводить пользуясь бюксами или же без них. В последнем случае для определения берут около 50 г материала, взвешенного с точностью до 0,01 г. Результатом является среднее арифметическое из двух параллельных определений. Расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 0,2%.
Метод высушивания электронагревательным прибором (ускоренный метод). Электронагревательный прибор состоит из нагревательных элементов, помещенных в металлический кожух с верхней выпуклой поверхностью. Внутри кожуха имеется прижимное устройство в виде сетки, прикрепленной пружинами к верхней раме кожуха (рис. 37).
Методика определения. Пробу около 50 г бумаги, картона или пергамента, предварительно нарезанных на листочки размером 200x200 мм, взвешивают с точностью до 0,01 г.
Электронагревательный прибор нагревают в течение 30 мин при включении вилки прибора на 800 вт. Листы пробы кладут на внутреннюю нижнюю поверхность прибора и прижимают при помощи прижимной сетки. Пробу высушивают в течение 10-15 мин. После этого ее быстро переносят из прибора в эксикатор, охлаждают в течение 10 мин и взвешивают. Повторные высушивания, по 3 мин каждое, проводят до получения постоянной массы (веса) пробы. Результаты вычисляют по формуле, приведенной в главе 1, «Определение влажности». За результат принимают среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 0,3%.
Определение жиропроницаемости и дырчатости. Метод основан на способности бумаги в жиропроницаемых местах пропускать 1%-ный раствор фуксина в спирте. Наличие окрашенных крапин на обратной стороне бумаги указывает на жиропроницаемость, а отпечатки крапин на бумаге, подложенной под образец, характеризуют дырчатость испытуемого материала.
Методика определения. Испытуемую бумагу размером 200 X 200 мм плотно накладывают на чистую белую бумагу большего размера и по углам ее закрепляют кнопками, затем при помощи ватного тампона при непрерывном надавливании смазывают раствором фуксина. Необходимо следить за тем, чтобы испытуемая бумага по всей поверхности плотно прилегала к подложенной бумаге. Образец смазывают раствором фуксина 2 раза: сначала в одном направлении, а затем в направлении, перпендикулярном к первому. Второе смазывание следует проводить, когда краска после первого смазывания еще не высохла. После высыхания бумагу просматривают в отраженном свете невооруженным глазом. Наличие на обратной стороне бумаги ясно различимых крапин светлокрасного цвета, имеющих разные формы и размеры, указывает на недостаточную жиронепроницаемость бумаги. В этих случаях на подложенной бумаге отпечатков не остается.
Интенсивно окрашенные в красный цвет с фиолетовым оттенком пятна на обратной стороне испытуемой бумаги, дающие на подложенной бумаге отпечатки, указывают на дырчатость бумаги и при подсчете жиронепроницаемости в расчет не принимаются. При испытании на дырчатость эти отпечатки на подложенной бумаге подсчитывают, а испытуемую бумагу просматривают на просвет и отмечают наибольшие отверстия. Участки бумаги площадью 1 см2 с отмеченными отверстиями вырезают и при помощи микроскопа определяют размеры отверстий. Дырчатость выражают средним арифметическим из результатов испытания пяти образцов с последующим пересчетом числа пятен на 1 м2 бумаги.
Прямое определение жиропроницаемости и парафинопроницаемости. Эти определения проводят при помощи специальных приборов. Метод определения жиропроницаемости основан на определении количества масла (в миллиграммах), пропускаемого в течение 10 мин через площадь бумаги диаметром 80 мм при температуре 25° С и при давлении 500 мм глицеринового столба или 100 мм масляного столба. Метод определения парафинопроницаемости заключается в отсчете времени проникновения расплавленного парафина (температура 80 ±2° С) через три слоя испытуемой бумаги диаметром 80 мм при давлении 50 мм глицеринового столба.
Определение промокаемости. Испытуемый образец бумаги нарезают листами размером 50 X 50 мм и, загибая края кверху, образуют корытце. Это бумажное корытце опускают в ванночку соответствующего размера, наполненную 10%-ным водным раствором безводного углекислого натрия, в который добавлено несколько капель 2%-ного водного раствора метилового оранжевого. Цвет раствора должен быть ярко-оранжевым. Одновременно с опусканием в раствор бумаги включают секундомер и отмечают время, в течение которого раствор пройдет через бумагу по всей площади ее, за исключением углов. Промокаемость выражают средней арифметической величиной из результатов испытания пяти параллельных образцов бумаги, отобранных из исследуемой пробы. Промокаемость выражают в секундах.
Определение впитываемости. Навеску 1 г, взятую с точностью до 0,01 г, помещают в воду температурой 20 ±1°С. Образец сразу же после погружения вынимают из воды пинцетом и подвешивают для стекания на стеклянной палочке над стаканом. Воде дают стечь в течение 5 мин, после чего образец помещают на взвешенное часовое стекло и взвешивают с точностью до 0,01 г. Впитываемость определяют разностью между массой (весом) сухого и влажного образца. Впитываемость выражают средним арифметическим из результатов испытания пяти параллельных образцов.
Определение поверхностной впитываемости. Бумагу, вырезанную по шаблону, размером 100 X 100 мм взвешивают с точностью до 0,01 г и помещают лицевой стороной на поверхность воды, налитой в сосуд соответствующего размера. Температура воды должна быть 20 ±1С.
Испытуемый образец выдерживают на поверхности воды 1 мин, после чего его вынимают пинцетом и держат в наклонном положении в течение 5 сек. За это время капли воды удаляют с образца и его помещают мокрой стороной на стекло, на которое предварительно кладут два листа фильтровальной бумаги. Образец сверху накрывают листом фильтровальной бумаги, поверх которой помещают также стекло. Стекло прижимают к бумаге грузом (весом) 1 кг. По истечении 3 мин испытуемый образец вынимают, свертывают влажной стороной внутрь и быстро взвешивают. Разность между взвешиванием сухого и смоченного образца, умноженную на 100, выраженную в граммах на 1 м2, принимают за поверхностную впитываемость. Она выражается средним арифметическим из результатов испытания пяти параллельных образцов.
Определение гигроскопичности пленочных материалов. Навеску пленки 3-4 г помещают на 24 ч в эксикатор с концентрированной серной кислотой (относительная плотность 1,84), затем взвешивают с точностью до 0,0001 г и переносят в другой эксикатор с относительной влажностью 96,5%. Через 24 ч образец снова взвешивают. Увеличение массы (веса) указывает на гигроскопичность пленки. Гигроскопичность пленки в процентах (х) определяют по формуле:
где g - навеска, г; G1 - масса (вес) образца после выдерживания в эксикаторе при относительной влажности 96,5%, г; G2 - масса (вес) образца после выдерживания в эксикаторе с концентрированной серной кислотой, г.
По этой же методике можно определить гигроскопичность в пересчете на абсолютно сухую массу (вес) пленки. Для этого навеску после выдерживания в эксикаторе при относительной влажности 96,5% высушивают до постоянной массы (веса) при температуре 105° С. Гигроскопичность пленки вычисляют путем деления убыли массы (веса) в г материала после высушивания до постоянной массы (веса) на абсолютно сухую массу (вес) в г.
Определение набухаемости пленочных материалов. Пленку размером 50 X 50 мм (весом около 0,5 г) взвешивают в бюксе с известной массой (весом), пинцетом образец помещают в стакан с 200 мл дистиллированной воды и выдерживают в ней в течение 24 ч при температуре 20° С. Пленку вынимают из воды, слегка отжимают (дважды) между листами фильтровальной бумаги, снова переносят в бюкс и взвешивают с точностью до 0,0001 г. Набухаемость пленочных материалов определяют путем деления массы (веса) набухшей пленки в граммах на массу (вес) пленки до набухания в граммах.
Определение паропроницаемости пленочных материалов. Метод основан на определении количества воды, прошедшей в виде пара через испытуемую пленку, находящуюся над водой. Определение проводят в диффузионной ячейке, одной из стенок которой является испытуемая пленка. Диффузионная ячейка представляет собой стеклянную чашечку с отогнутыми под прямым углом плоскошлифованными бортиками. В диффузионной ячейке имеется пришлифованная к бортикам стеклянная крышечка с отверстием и бортиками, как у диффузионной ячейки (рис. 38).
Методика определения. Из испытуемого пленочного материала вырезают кружок по размеру диффузионной ячейки с учетом бортиков. В диффузионную ячейку наливают 10 мл дистиллированной воды, бортики смазывают тонким слоем вазелина, кружком испытуемой пленки плотно накрывают диффузионную ячейку и крышкой, бортики которой также слегка смазывают вазелином, прижимают пленку к бортикам ячейки. Для полной герметизации прибора бортики диффузионной ячейки и крышки с зажатой между ними пленкой обжимают пластелином в виде сплошной полоски.
В таком виде прибор с водой и пленкой взвешивают с точностью до 0,0001 г и помещают в эксикатор (при температуре 20° С) с концентрированной серной кислотой, хлористым кальцием или с другим водопоглощающим веществом. Прибор взвешивают через 24 и 48 ч. Убыль массы (веса) в граммах делят на площадь испытуемой пленки в дм2 и выражают гигроскопичность материала в г/дм2. Определение проводят в четырех повторностях и за паропроницаемость принимают среднюю арифметическую величину.
Определение водопроницаемости пленочных материалов. Принцип метода тот же, что и при определении паропроницаемости. Диффузионная ячейка представляет собой стеклянный сосуд с отшлифованными бортиками. В сосуде имеется вставленная на шлифе стеклянная изогнутая трубочка (сифон), в которую наливают немного вазелинового масла. Вазелиновое масло является затвором, препятствующим потере влаги из ячейки через верхнее отверстие (рис. 39 и 40).
Методика определения. Кружок испытуемого пленочного материала, вырезанный по размеру диффузионной ячейки (с учетом бортиков), плотно накладывают на бортики подставки, смазанные вазелином, пленку накрывают сосудом, бортики которого также смазаны вазелином, и герметизируют сосуд вдоль этих бортиков сплошной полоской пластелина. Затем вынимают верхнюю трубку с вазелиновым маслом и через отверстие наливают в прибор на пленку 10 мл дистиллированной воды. Сосуд закрывают, взвешивают с точностью до 0,0001 г и помещают при температуре 20° С в эксикатор с концентрированной серной кислотой. Через 48 ч прибор снова взвешивают. Уменьшение массы (веса) указывает на количество воды, прошедшей через пленку. Водопроницаемость в г/дм2 выражается отношением убыли массы (веса) в граммах к площади испытуемой пленки в дм2. Определение проводят в четырех повторностях и за водопроницаемость принимают среднюю арифметическую величину.
Определение качества металлических и картонно-металлических банок со съемной крышкой. Для фасовки сыпучих пищевых продуктов - сухого молока, яичного порошка, растворимого кофе, детских питательных смесей и других подобных изделий, выпускаемых или используемых пищеконцентратной промышленностью, применяют металлические и картонно-металлические банки со съемной крышкой.
Металлические банки изготовляют из жести или алюминия. В картонно-металлических банках корпус изготовлен из картона, а дно и детали - из жести или алюминия.
Основными показателями, характеризующими качество металлических и картонно-металлических банок, являются: стандартность установленных размеров и объемов, а также внешний вид и внутреннее состояние тары.
Визуальному осмотру подвергают 1%, но не менее 50 шт., а обмеру 0,1% металлических банок от партии. Осмотру и обмеру картонно-металлических банок подвергают 5% банок от партии.
Осмотр металлических банок. При осмотре банок контролируют: качество наклейки этикетки; состояние внутренней и наружной поверхности банок - наличие трещин, царапин и ржавчины; плотность поперечных и продольных швов - состояние поверхности, наличие накатов, подрезов и морщин; герметичность швов; качество съемных крышек; высоту съемной крышки; качество отбортовки краев - ширину и отсутствие трещин и помятостей.
Осмотр картонно-металлических банок. При осмотре картонно-металлических банок следует проверить качество этикетки и корпуса банки и установить количество витков картона. Кроме того, следует проверить проклейку бумажных и картонных полос и осмотреть внутреннюю поверхность банки. При этом отмечают отсутствие фольги, пергамента или бумаги, покрытой полиэтиленом, а также складок, надрывов, царапин и пятен от смазки и клея.
Обмер банок. Размеры корпуса, дна и крышек банок определяют при помощи стандартных измерительных инструментов. Объем банок определяют расчетным путем.