Различают три вида ударных нагрузок на тару: удар при свободном падении тары на жёсткое основание, удары тары друг о друга (возникающие при формировании поездов, перегрузках кранами, вручную), удары при падении на тару твёрдых тяжёлых предметов. Следует отметить, что наиболее чувствительна к ударным нагрузкам тара из полистирола, жёсткого по — ливинилхлорида, полиакрилонитрила, а также из плёночных материалов, поэтому особое значение приобретают методы ис­пытания на удар упаковки из этих материалов. Исходя из характера ударных нагрузок, все виды испытания на сопротивле­ние удару можно разделить на три группы: при свободном падении, при испытании на наклонной плоскости, при ударе па пробой.

Испытания на сопротивление удару при свободном падении являются наиболее распространёнными и поэтому включе­ны в целый ряд зарубежных и отечественных стандартов: ГОСТ 17000, ОСТ 6-15-608, ГОСТ 18424, ГОСТ 18425, DIN 14452, DIN 16904, ScG4(J-07, BS 3897, AS 6163, AS 2798. При проведении испытаний тара сбрасывается с высоты 0,8 — 1,3 м. При этом удар может прийтись по дну, крышке, боковой поверхности, сварному шву, либо по другому наиболее опасному участ­ку конструкции. Испытания проводятся при 20 °С, а также при пониженных (до -25 °С) и повышенных (до 50 °С) темпера­турах. При испытаниях тару заполняют продуктом, для упаковывания которого она предназначена, либо водой или другой жидкостью с эквивалентной массой. Коэффициент заполнения составляет 0,8-0,9. В настоящее время для определения со­противления удару при падении наибольшее распространение получили следующие три метода:

1. Кумулятивный метод, при котором каждый образец испытывают до повреждения с постоянно возрастающей высоты. При этом интервал между высотами падения должен сохраняться постоянным. Затем строится график в координатах высота падения — кумулятивный процент повреждения. Высоту (в метрах), при падении с которой сохраняется 50 % неразрушенной тары, принимают в качестве нормы сопротивления удару.

2. Метод выборочного испытания (ступенчатый), при котором образец сбрасывают однократно с различной высоты, начи­ная от оптимальной (например, 1,2 м). При этом каждый следующий образец сбрасывают с высоты, которая на определённую величину (например, на 0,2 м) меньше или больше — в зависимости от того, повреждён или не повреждён предыдущий. Затем по специальным формулам рассчитывают среднюю норму сопротивления удару:

= (Н + Н)/2; Н = (£ HNX )/(£ N); Н2 = hN2/£ N2.

По методу раздельного падения разное число образцов однократно сбрасывают с различной высоты. За норму прини­мают высоту, при падении с которой разрушилось меньше 50 % образцов.

Кумулятивный метод применен, например, в ГОСТ 1700 «Тара потребительская из полимерных материалов для техни­ческих масел и смазок». Метод раздельного падения для испытания полимерной тары для упаковки товаров бытовой химии применён на отдельных предприятиях. Институтом ВНИИХИМПроект на основании сравнительных испытаний тары по трём описанным методам разработана «Методика испытаний объемной полимерной тары на сопротивление удару при паде­нии». В основу её для расчета нормы сопротивления удару положен метод выборочного испытания. Из партии полимерной тары отбирают 50 флаконов, наполняют их водой до номинального объёма, плотно укупоривают и кондиционируют при температуре 20 °С в течение 12 ч. Затем, начиная с высоты 1,2 м сбрасывают флакон; если он не разрушился, следующий сбрасывают с высоты на 0,2 м большей, если разрушился, на 0,2 м меньшей. Сбрасывание флаконов производится на специ­альном стенде (рис. 3).

Вторым этапом испытаний является проверка средней нормы сопротивления удару. Эта методика может применяться также самостоятельно при техническом контроле качества изготовления тары. Она заключается в сбрасывании 50 флаконов, подготовленных по ранее описанному способу, с высоты h^. Норма считается приемлемой, если её выдерживают не менее 90 % испытанных образцов.

На сопротивление полимерной тары удару в основном влияют: ударная вязкость исходного полимерного материала, толщина стенки и ёмкость тары, её форма и конструкция.

При обосновании нормы сопротивления удару следует исходить из того, что в реальных условиях эксплуатации паде­ние тары возможно при погрузочно-разгрулочных операциях, на фасовочно-упаковочных операциях, при выкладке товаров в торговле. Вероятность падения полимерной тары при указанных условиях вряд ли превысит 1-2 раза. Высота падения при фасовке и упаковке, исходя из габаритов существующего оборудования, составляет 0,7.0,9 м. При пользовании тарой вы­сота падения находится в пределах 0,8.1,0 м, при выкладке товаров на прилавки и полки в магазинах — 1,2.1,5 м. Таким образом, в большинстве случаев максимальная высота падения тары не превышает 1,2 м. Считают, что при средней норме Иср = 0,9 .1,2 м возможность повреждений серийной тары в реальных условиях эксплуатации практически исключена. Поэтому следует стремиться к тому, чтобы полимерная потребительская тара имела норму сопротивления удару не ниже 0,9.1,2 м.

При испытаниях сопротивления удару на наклонной плоскости используется устройство, изображенное на рис. 4. Угол наклона плоскости, по которой скатывается тележка, обычно не превышает 10 ± 1° к горизонту. Если по наклонной плоско­сти спускается груз без тележки, например поддон с термоусадочной упаковкой грузов или групповая термоусадочная упа­ковка, величина угла наклона увеличивается до 30.45°. У нижнего конца наклонной плоскости располагается опорная стенка, жесткость которой должна обеспечить минимальную деформацию (до 0,25 мм при нагрузке 16 МПа).

Условия проведения испытания такие же, как и при определении виброустойчивости. Испытания транспортной тары на удар проводятся в соответствии с ГОСТ 18425.

Сопротивление удару на пробой определяют двумя методами: методом падающего бойка и методом падающего шари­ка. Сущность первого метода заключается в определении энергии, вызывающей разрушение тары или упаковочного мате­риала (плёнки, листа) при свободном падении на неё тела определённой массы и заданных геометрических размеров (при постоянной высоте изменяется масса бойка). По второй методике определяется энергия удара (высота падения груза при по­стоянной его массе), не вызывающая разрушения тары или материала. Значение этих показателей зависит от конкретных условий эксплуатации упаковки.

ТАРА И ЕЁ ПРОИЗВОДСТВО

Производство и утилизация тары

В предложенном учебном пособии авторы попытались рассмотреть все вопросы, предусмотренные программой дисциплины «Тара и ее произ­водство», которая входит в цикл дисциплин СД. Во второй части планиру­ется рассмотреть вопросы производства, испытаний, использования и ути­лизации тары из полимерных материалов и металлов. Одним из критериев при написании данного пособия было по возможности наиболее кратко из­ложить максимум материала. Поэтому […]

УТИЛИЗАЦИЯ СТЕКЛЯННОЙ ТАРЫ

Утилизация стеклянной тары может производиться по трем направле­ниям: использование в качестве вторичного сырья при производстве стек­лянной тары, использование в качестве одного из компонентов-наполни­телей в различных производствах, твердые бытовые отходы. Основным направлением применения стеклобоя во всем мире является производство тары (банок, бутылок), так как это наиболее массовое производство, имею­щее менее жесткие требования к постоянству химического состава […]

СРОКИ И УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ СТЕКЛЯННОЙ ТАРЫ

При производстве и использовании стеклянной тары следует обращать внимание на недопустимость длительного хранения порожней тары на складах, так как в этом случае даже достаточно высокая химическая устой­чивость стекла не в состоянии защитить его поверхность от разрушения и коррозии. Максимальный срок хранения не должен превышать двух меся­цев. В условиях повышенной влажности этот срок сокращается примерно в […]