第七章 金属包装容器性能测试

第七章金属包装容器性能测试金属容器的测试是按照容器的种类、使用要求、结构形状及内装物对包装容器的要求等对金属容器进行相关的各类、各项试验，以确定和检验金属容器所具有的包装性能，使用性能和有关的各种性能要求。金属容器测试内容包括：力、涂层光泽度涂层附着力、漆膜附着表面质量测试性试验、泄漏试验气密性试验、封口密封密封性试验品的侵蚀能力耐锈蚀能力、耐化学药化学性能测试力、爆破强度、抗变形能耐破力强度、冲击强度、耐内压强度、跌落强度、耐压缩强度机械性能测试金属容器测试金属容器根据内装物特性可分为两类：（1）常压容器：在通常情况下，金属用作常压密封盛装，如油桶、食品罐头容器。（2）压力容器：在通常情况下，内装物带有一定压力，使容器含有内压，如碳酸饮料罐、喷雾罐、气瓶。金属容器的测试方法与标准随构成容器的材料、容器的形状、内装物种类和使用要求有较大差异。金属罐：尺寸，容积，气密性，耐压性，卷边质量，化学稳定性，卫生性。1.气密性试验根据容器使用的状态，确定送入容器内的空气压力。气密性试验适用于低压容器，空气压力根据容器使用状态确定。向密封容器内充入预定压力的压缩空气，再置入40℃左右的水中，检查有无气泡冒出。2.耐压性能试验低压容器：气密性试验。高压容器：耐压试验适用于喷雾罐之类的高压容器。用常温水向试验容器加压。在未达到1.176MPa以前30~50s内逐渐升压，在1.176~1.274MPa之间20s内逐渐升压。观察容器状态，不应产生变形。在达到所需的压力保持30s，容器不应变形。3.卷边质量检查双重卷边结构。卷边外观：目测，不应有离缝、卷边断裂、下垂、开裂，咬合不全等弊病；用千分尺测量宽度、厚度和罐盖厚度；卷边内部质量：采用目测和量具检查卷边，如皱纹深度、跳封、罐筒钩的尺寸。4.化学稳定性试验最好的方法：填充实际物品并密封保存后检查，但耗时时间长。一般方法：加温，掌握随时间变化的情况。没有内涂层的金属罐应检查材料的变化；有内涂层的金属罐应检查涂层状态及性质的变化；检查内装物的变化。检查涂层的连续性和缺损情况，采用硫酸铜溶液浸渍试验及漆包等级方法：（1）硫酸铜溶液浸渍试验：向容器内倒入试验溶液（CuSO4200g，浓HCl100g，H2O700g）浸泡30~120s左右，再倒出溶液，用清水清洗容器。金属露出部位有铜析出表明涂层有缺陷。试验溶液：CuSO4，200g；浓HCL，100g；H2O，700g。（2）漆包等级试验法向金属罐注入电解液，（不要接触到罐边缘等没有涂层的部位），将电极放在罐中央，给电极与金属罐之间施加6V直流电压，罐接负极。一旦有金属露出，仪表显示电流；罐壁氢气溢出部位即有金属露出部位，表明涂层不连续有缺损。5.卫生性检验用于：盛装液体或罐的内表面几乎完全接触固体食品的金属瓶罐。依据被装物的不同属性，可采用不同pH值的浸泡液浸泡，如水，4%醋酸，乙醇溶液，正庚烷。在要求的浸泡温度下达到一定时间之后，测出浸出液中的铅、砷、镉等金属含量、总的蒸发残渣及高锰酸钾消耗量。6.其它性能测试减压试验，针孔试验分为两个类型4种形式:例一、钢制油桶的测试类别形式闭口钢桶小开口钢桶中开口钢桶全开口钢桶直开口钢桶开口缩颈钢桶各种类型和形式的钢桶结构示意图如图所示。图7－1钢桶结构形式（a）小开口钢桶（b）中开口钢桶（c）直开口钢桶（d）开口缩颈桶各种形式的钢桶又根据材料厚度分为重型桶、中型桶、次中型桶和轻型桶。测试内容：漆膜附着力测试、气密试验、跌落试验、水压试验、堆码试验。（一）取样两种：一是对气密性试验和一般测试用的全样品数取样法，另一种是在认为需要时由1000只成品容器中抽样取出两个，一只用作跌落试验、一只用作静水压试验。（二）一般测试对油桶的尺寸、容量、构造、外观、口盖是否符合规定的检查。可参阅GB325－91。（三）气密试验是在规定压力下对钢制油桶进行气密性能的测试方法。1.试验设备与装置空气压缩机（压力不低于200kPa，精度1.5级），压力表（量程为0～60kPa），水槽。2.试验方法取得试样，同时测取、记录试验场所的环境温度。在试样容器上钻孔，使压力表固定在容器上，然后与加压泵连接，并保持接口密封良好。把试样容器旋紧封口，形成封闭。将压缩空气输入桶内，在达到预定压力值时关闭阀门。将带有内压的试样整体置入水槽，转动试样，检查有无渗漏现象。也可在容器的焊缝、卷边、封口涂皂液检查。表5－16是台湾钢制油桶的规定。公称容量L钢桶壁厚mm空气压力kPa水压kPa1001.698.1196.11001.268.7196.12001.698.1196.12001.268.7196.12081.698.1196.12081.268.7196.1（四）跌落试验不做温湿度处理。对于小开口钢桶，将桶内注入占容量98％的清水，选取边缘两点（5、6点）各跌落一只，跌落后钢桶不应发生渗漏。对于中开口、直开口和开口缩颈钢桶，将桶内装入占容量95％、密度为1.2kg/m3的沙子和木屑混合物，选取边缘两点（5、6点）各跌落一只，56线跌落一只，然后对钢桶进行检查。钢桶跌落试验的高度随等级差别不同：1级钢桶：1.8m；2级钢桶：1.2m；3级钢桶：0.8m。跌落后，钢桶应无渗漏、不开裂。（五）液压试验是对钢桶耐压能力的测试。1.试验设备与装置加压泵（压力不低于300kPa）、压力表（精度等级1.5，量程0～400kPa）2.试验方法记录环境温度。将取得的试样容器桶顶部钻孔，使压力表固定在上面，然后将容器与压力泵连接，保证接口密封良好。将钢桶内注满清水，旋紧桶盖密封封口，启动加压泵，对钢桶缓冲加压，在达到预定压力值后，关闭阀门和加压泵，保持压力。小开口钢桶液压试验压力值及保压时间：1级：最小压力250kPa，5min；2级：最小压力100kPa，5min。压力试验后，检查钢桶应不渗漏。（六）堆码试验是检验钢桶在堆码过程中的受压能力。方法：将被测钢桶容器堆码至8m高，持续放置24h后，不出现可能降低其强度或引起堆码不稳定的任何变形和严重破损。堆码载荷计算方法：F—堆码载荷（N)，H—堆码高度（m），h—－单件钢桶高度（m)，W—单件钢桶盛装物品后的重量（N)，K—劣变系数。WhhHKF（七）垫圈测试检验是钢桶封口用的垫圈能否在某些介质中或在外力作用后继续保持应有的密封作用。1.曝露试验将垫圈套在钢桶封盖上，垫圈连同桶盖一起浸入水、煤油、柴油、汽油或其他溶液48h取出。将垫圈由桶盖上取下，单独放置在室温下干燥24h，检查。合格制品应无破裂或显著胀缩变形。2.强度试验将垫圈置于钢桶盖上，在干、湿两种情况下各以34.3N.m的转矩旋紧及退松50次（旋紧后退松为一次），每次旋紧后使垫圈的受压时间为1min。最后以34.3N.m向下的转矩锁紧于按公称容积98％装有油液的钢桶上，使钢桶封口倒置，放置48h后，封口部位不应处渗漏现象。金属喷雾罐是指镀锡薄钢板和铝质材料制成的喷雾罐及配用的气雾阀。是盛装喷雾产品的一次性金属容器。喷雾罐的测试项目与试验指标：例二、金属喷雾罐的测试项目内容与试验方法试验指标泄漏试验将罐体充入0.8~0.85MPa的压缩空气，浸入水中1min无气泡出现变形压力与爆破压力试验将罐体注满清水，插上封头旋紧，在罐内充气加压至1.2MPa，继续生压至1.4MPa罐体无变形无爆裂现象气雾阀变形压力试验将试样罐放入压力试验仪内，加压至1.8MPa，保持1min后，用百分表测量阀内圆顶与外翻边之间高度变化变化量小于0.25mm气雾阀泄漏试验将试样罐放入泄漏试验仪中，充气加压至0.8~0.85MPa，保持1min无气泡冒出罐内涂层电导测定方法为：使用涂层电导测定仪和1.02%的NaCl溶液。测定方法：将NaCl电解溶液注入样品罐内至罐口6mm处，然后把罐放在测定仪的罐座上夹稳，按仪器操作规程，测出数据。电导读数应不大于5mA。