Глава 4. Контроль качества упаковочных материалов (бумага, картон, пергамент, целлофан, фольга, пленочные материалы)

После визуального осмотра и обмера упаковочных материалов качество их определяют механическими испытаниями и физико-химическими методами при относительной влажности воздуха 65% ±2% и температуре воздуха 20 ± 2°С. Чтобы создать указанные условия, исследуемые материалы можно перед испытанием подвергнуть кондиционированию, т.е. поместить в специальные лабораторные шкафы, в которых поддерживают заранее установленные влажность и температуру воздуха. Образцы следует хранить в шкафу до тех пор, пока не установится равновесная влажность образцов.

Осмотр материалов. При осмотре бумаги и картона определяют окраску, отмечают, имеются ли складки, залощенные и матовые полосы, морщины, пятна, надрывы, отверстия, видимые на свет минеральные включения, а также ровность просвета.

При осмотре пергамента и подпергамента обращают внимание: на цвет; качество просвета, его равномерность, облачность, наличие малопрозрачных точек и пятен; состояние поверхности - наличие складок, морщин, выступающих бугорков, волнистости, грязных пятен и полос; наличие надрывов, проколов, отверстий, видимых невооруженным глазом в отраженном свете, минеральных включений.

При осмотре фольги проверяют окраску, состояние поверхности фольги, ее чистоту, наличие складок, надрывов, забоин, следов коррозии, шероховатость от выгоревшего масла, пятен от следов смазки, качество нанесения лака (сплошность и отслоение), трещины и эластичность лакового покрытия. При рассматривании фольги на свет отмечают наличие мелких отверстий, видимых невооруженным глазом, и их расположение.

При контроле качества пленочных материалов следует рассмотреть их внешний вид, прозрачность, состояние поверхности (гладкая, шероховатая), наличие трещин, сквозных отверстий, разрывов.

Определение размеров. Размеры упаковочных материалов - длину, ширину и толщину - определяют с надлежащей точностью при помощи стандартных измерительных инструментов. Толщину пленочных материалов измеряют в четырех точках на конце среза по ширине полотна: первый замер на расстоянии 10 мм от края, а последующие - через каждые 100 мм. Толщину пленок более 0,120 мм измеряют микрометром с ценой деления 0,01 мм. Более тонкие пленки измеряют при помощи рычажной скобы. Если в одной из точек толщина значительно отличается от других показаний, то замеряют толщину в другой точке, находящейся на расстоянии не более 20 мм влево или вправо от точки, взятой первоначально.

Определение механических свойств. Основными показателями механических свойств упаковочных материалов являются: сопротивление разрыву при растяжении, удлинение в момент разрыва, сопротивление излому, сопротивление раздиранию и сопротивление скручиванию. Все испытания механических свойств проводят при относительной влажности воздуха 65 ±2% и при температуре 20 ±2° С.

Определение сопротивления разрыву при растяжении и удлинения ее до момента разрыва. Метод основан на определении усилия, необходимого для разрыва полоски бумаги определенной ширины при растяжении, и относительного удлинения (растяжимости) полоски до момента разрыва.

Методика определения. Сопротивление разрыву и удлинение определяют при помощи разрывной машины - динамометра (рис. 33). От каждого из пяти листов бумаги или другого испытываемого материала вырезают по две полоски шириной 15 ±0,15 мм: одну в продольном, другую в поперечном направлении. Чтобы закрепить полоски материала в зажимах динамометра, длина их должна быть несколько больше, чем расстояние между зажимами прибора.

Испытание проводят при следующих условиях: расстояние между зажимами динамометра 180 мм, скорость перемещения маятника прибора от начала до половины шкалы 30 сек, разрывной груз в момент разрыва полоски материала должен находиться между делениями на шкале динамометра, соответствующими 20 и 30%.

При значении разрывного груза от 1 кг и более погрешность определения не должна превышать 1 % от его величины, при разрывном грузе менее 1 кг погрешность определения должна быть не более 10 г. Для определения разрывной длины разорванные полоски материала обрезают заподлицо с кромками зажимов, обрезанные куски материала от всех испытанных полосок взвешивают с точностью до 0,001 г и определяют среднюю массу (вес) одной полоски.

В случае разрыва полосок материала в зажиме или у самого зажима определение следует повторить на других полосках. Разрывной груз, разрывная длина и удлинения могут быть указаны отдельно для продольного и поперечного направлений или в среднем для обоих направлений. Результаты выражают в виде средней арифметической величины всех определений. Сопротивление разрыву выражают в килограммах с точностью до 0,1 кг с обозначением ширины испытуемой полоски в миллиметрах.

Разрывную длину материала, L (в м), т. е. длину, при которой полоска испытуемого материала, свободно подвешенная за один конец, разрывается от собственной массы (веса), вычисляют по формуле:

где l - длина испытуемой полоски материала, м; G - разрывной груз, г.; G1 - средняя масса (вес) одной полоски материала, г.

Удлинение бумаги и других материалов при испытании полосок длиной 180 мм рассчитывают в процентах непосредственно по шкале удлинения, имеющейся на приборе. В случае испытания полосок другой длины результат измерения отсчитывают по шкале прибора в миллиметрах с последующим пересчетом на проценты по формуле.

Определение сопротивления излому. Сопротивление излому определяют числом двойных перегибов, выдерживаемых полоской бумаги установленного размера.

Методика определения. Для определения сопротивления излому из каждого листа бумаги вырезают по две полоски в продольном и в поперечном направлениях. Ширина полоски бумаги должна быть 15 ±0,15 мм, длина 100 или 140 мм. Испытанию подвергают по 10 полосок в каждом направлении. Сопротивление излому можно определять на аппарате И-1 (рис. 34) по числу двойных перегибов на 180°, выдерживаемых бумажными полосками при натяжении пружин, равном 1,0 кг для полоски длиной 100 мм и при натяжении пружин 1,3 кг при длине 140 мм.

На аппарате И-2 сопротивление бумаги излому определяют числом двойных перегибов на угол от 10 до 180° при 120 ±5 двойных перегибов в минуту. Сопротивление излому указывают отдельно для продольного направления и для поперечного направления или в среднем для обоих направлений.

Результаты определений выражают в виде среднеарифметических величин и округляют в зависимости от числа двойных перегибов: от 1 до 100 двойных перегибов - до единицы, от 101 до 1000 двойных перегибов - до десятка, от 1001 и более двойных перегибов - до сотни.

Определение сопротивления раздиранию. Этот показатель определяют на пяти образцах бумаги шириной 65 ±1 мм и длиной 75 ±1 мм отдельно в продольном и поперечном направлениях при помощи прибора Р-1 (рис. 35), работа которого основана на принципе падающего маятника. Сопротивление раздиранию (Z) в граммах рассчитывают по формуле:

где а - показание стрелки прибора; b - число слоев, одновременно подвергнутых испытанию; 16 - цена деления шкалы прибора.

Результаты испытаний выражают средним арифметическим всех определений с округлением до 1 г.

Определение сопротивления скручиванию. Для определения этого показателя из пяти листов бумаги вырезают по одной полоске в продольном направлении и по одной полоске в поперечном направлении. Полоски бумаги повертывают на 360° С на торсиометре (рис. 36) при скорости вращения маховика 30 об/мин. Сопротивление бумаги скручиванию выражают числом поворотов ленты бумаги на 360°. При этом берут среднее арифметическое результатов проведенных наблюдений и округляют до 1 г.

Определение массы (веса) 1 м2 бумаги, пергамента и других материалов. При помощи шаблона из каждой ленты пробы материала вырезают образцы размером 100 X 100 мм. Каждый образец взвешивают отдельно с точностью до 0,01 г. При испытании тонкой бумаги, масса (вес) 1 м2 которой менее 30 г, навеску берут с точностью до 0,001 г. Масса (вес) одного образца, умноженная на 100, является массой (весом) 1 м2 материала в граммах. Для определения массы (веса) 1 м2 материала в бобинах вырезают из разных мест ленты отрезки длиной 3 м каждый, определяют площадь каждого отрезка и взвешивают их вместе. Среднюю массу (вес) 1 м2 бумаги в граммах получают делением общей массы на суммарную площадь материала, взятого для испытания.

Определение объемной массы (веса) бумаги и других материалов. Объемную массу (вес) определяют вычислением и выражают в г/см3. Площадь 1 м2 при толщине 1 мкм занимает объем 1 см3, поэтому объемную массу (вес) определяют путем деления массы (веса) 1 м2 в граммах на толщину в мкм. Результат округляют до 0,01 г/см3.