在全球貿(mào)易一體化的今天,產(chǎn)品包裝需要滿足不同地區(qū)和市場(chǎng)的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于柔性包裝而言,其密封完整性的評(píng)估是確保內(nèi)容物安全、維持保質(zhì)期的關(guān)鍵。ASTM D3078,作為一項(xiàng)在國(guó)際上被廣泛認(rèn)可的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),為通過(guò)起泡法測(cè)定柔性包裝泄漏提供了實(shí)用方法。本文將系統(tǒng)性地解讀ASTM D3078-2023版標(biāo)準(zhǔn),幫助出口型企業(yè)和質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)室深入理解其技術(shù)內(nèi)核,實(shí)現(xiàn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)縫接軌。
ASTM D3078 的全稱為“Standard Test Method for Determination of Leaks in Flexible Packaging by Bubble Emission"。顧名思義,其核心在于通過(guò)觀察氣泡的逸出(Bubble Emission) 來(lái)判定柔性包裝是否存在泄漏。
核心價(jià)值:該方法提供了一種經(jīng)濟(jì)、直觀、高效的定性檢測(cè)手段,能夠快速定位柔性包裝(如塑料袋、復(fù)合膜包裝、鋁箔袋等)上的泄漏點(diǎn)。對(duì)于許多國(guó)際采購(gòu)商而言,依據(jù)ASTM D3078進(jìn)行測(cè)試是驗(yàn)證包裝質(zhì)量的常規(guī)要求。
應(yīng)用范圍:本標(biāo)準(zhǔn)主要適用于無(wú)法在測(cè)試后保持其原有形狀的柔性包裝。它廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、醫(yī)療器械的初級(jí)包裝以及工業(yè)產(chǎn)品的防護(hù)性包裝等領(lǐng)域。值得注意的是,該方法的前提是試驗(yàn)液體(通常是水)不會(huì)對(duì)包裝外層材料造成不利影響。
理解標(biāo)準(zhǔn)的原理與精確控制測(cè)試參數(shù),是獲得可靠結(jié)果的基礎(chǔ)。
測(cè)試基本原理
該方法的原理清晰而直觀:將試樣浸入盛有試驗(yàn)液體的真空室內(nèi),隨后對(duì)真空室進(jìn)行抽真空,在試樣內(nèi)外形成一個(gè)恒定的壓差。在此壓差作用下,如果試樣存在泄漏,包裝內(nèi)的氣體會(huì)通過(guò)漏點(diǎn)向外逸出,在液體中形成肉眼可見(jiàn)的氣泡流。 觀測(cè)這些氣泡,即可判定試樣的密封性能。
關(guān)鍵參數(shù)及其控制意義
ASTM D3078標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)作出了明確規(guī)定,這些是保證測(cè)試重復(fù)性與準(zhǔn)確性的核心:
真空度:標(biāo)準(zhǔn)并未規(guī)定一個(gè)固定的真空度值,而是要求根據(jù)試樣的特性、包裝材料以及預(yù)期的運(yùn)輸、儲(chǔ)存條件來(lái)確定。通常,測(cè)試真空度會(huì)在一個(gè)合理的范圍內(nèi)選擇(例如,與GB/T 15171中提到的20-90 kPa范圍類似)。設(shè)置合適的真空度至關(guān)重要——過(guò)高可能導(dǎo)致完好包裝變形破裂,產(chǎn)生誤判;過(guò)低則可能無(wú)法驅(qū)動(dòng)氣體通過(guò)微泄漏點(diǎn),導(dǎo)致漏檢。
抽真空時(shí)間:標(biāo)準(zhǔn)要求將真空室內(nèi)的壓力從大氣壓降至目標(biāo)真空度的過(guò)程,應(yīng)控制在30秒至60秒之間。這一規(guī)定是為了確保壓差以一種可控的、可復(fù)現(xiàn)的速率建立,避免因壓力驟變對(duì)包裝造成不真實(shí)的沖擊。
保壓時(shí)間:在達(dá)到目標(biāo)真空度后,需要維持該真空度至少30秒(或根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)。這段保壓時(shí)間是為了有充足的機(jī)會(huì)觀察那些可能在穩(wěn)定壓差下才逐漸顯現(xiàn)的泄漏。
試驗(yàn)液體:常用的是清水。對(duì)于某些特殊材料,若水會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,可選擇其他合適的液體(如乙醇),但必須在報(bào)告中注明。
對(duì)氣泡流的正確判讀,是ASTM D3078測(cè)試的靈魂。
泄漏的判定:在抽真空過(guò)程或保壓期間,從試樣特定位置持續(xù)產(chǎn)生的一連串氣泡,即連續(xù)氣泡流,是判定泄漏的明確證據(jù)。這表明氣體正在通過(guò)一個(gè)固定的通道持續(xù)逸出。
非泄漏現(xiàn)象:單個(gè)的、孤立的氣泡,尤其是在測(cè)試開始時(shí)出現(xiàn),通常不視為包裝泄漏。這些氣泡可能來(lái)源于包裝表面褶皺中夾帶的空氣、水中殘留的溶解氣體逸出,或包裝多孔材料本身吸附的氣體。觀察時(shí)應(yīng)區(qū)分這些“背景噪音"與真正的泄漏信號(hào)。
記錄與報(bào)告:一旦發(fā)現(xiàn)泄漏,應(yīng)詳細(xì)記錄泄漏發(fā)生的位置、氣泡產(chǎn)生的劇烈程度以及對(duì)應(yīng)的真空度。這份報(bào)告對(duì)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)追溯問(wèn)題根源(如熱封不良、材料針孔等)具有高價(jià)值。
要精確復(fù)現(xiàn)上述標(biāo)準(zhǔn)流程,并對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定控制,離不開一臺(tái)性能可靠的密封試驗(yàn)儀。濟(jì)南西奧機(jī)電的 LT密封試驗(yàn)儀,其設(shè)計(jì)與功能與ASTM D3078-2023標(biāo)準(zhǔn)的要求高度契合:
精準(zhǔn)的真空度控制:儀器可實(shí)現(xiàn)0至-90 kPa的寬范圍真空度調(diào)節(jié),并且控制精度高,能夠穩(wěn)定維持設(shè)定的目標(biāo)真空度,確保測(cè)試條件的一致性。
智能時(shí)間管理:用戶可通過(guò)7英寸觸摸屏直觀設(shè)定抽真空時(shí)間和保壓時(shí)間,儀器自動(dòng)執(zhí)行,確保抽真空過(guò)程嚴(yán)格符合30-60秒的規(guī)定,排除了人為操作的時(shí)間誤差。
優(yōu)化的觀測(cè)體驗(yàn):采用超厚透明真空室,抗變形、透光性好,為觀察微小的氣泡流提供了無(wú)干擾的清晰視野。其密封蓋設(shè)計(jì)能確保在測(cè)試過(guò)程中真空室的絕對(duì)密閉。
為確保測(cè)試結(jié)果的可比性與可靠性,建議遵循以下標(biāo)準(zhǔn)化流程:
試樣準(zhǔn)備:選取具有代表性的包裝樣品,確保其無(wú)其他人為缺陷。
儀器預(yù)熱與檢查:?jiǎn)?dòng)LT密封試驗(yàn)儀,檢查真空室密封圈是否潔凈、完好。
注水與除氣:向真空室內(nèi)注入適量清水,測(cè)試前可先進(jìn)行一輪預(yù)抽真空,以去除水中溶解的氣體,減少干擾氣泡。
放置試樣:將試樣浸入水中,并用透明多孔壓板將其壓沒(méi)于液面以下。
設(shè)置參數(shù):根據(jù)包裝材料與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),在儀器上設(shè)定目標(biāo)真空度、抽真空時(shí)間(30-60s)和保壓時(shí)間(≥30s)。
開始測(cè)試與觀察:蓋緊密封蓋,啟動(dòng)測(cè)試。儀器將自動(dòng)完成抽真空和保壓過(guò)程。在此期間,應(yīng)仔細(xì)觀察試樣表面、封邊等關(guān)鍵部位是否有連續(xù)氣泡產(chǎn)生。
結(jié)果判定與記錄:根據(jù)觀察結(jié)果判定“通過(guò)"或“泄漏",并做好詳細(xì)記錄。
設(shè)備恢復(fù):測(cè)試結(jié)束后,打開進(jìn)氣閥門,使真空室恢復(fù)常壓,然后取出試樣。
掌握并熟練應(yīng)用ASTM D3078標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于柔性包裝生產(chǎn)商和用戶而言,是提升產(chǎn)品質(zhì)量、贏得國(guó)際市場(chǎng)信任的重要一環(huán)。它不僅僅是一項(xiàng)測(cè)試,更是一種共同的技術(shù)語(yǔ)言。選擇像濟(jì)南西奧機(jī)電LT密封試驗(yàn)儀這樣能夠精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的儀器,將使您的測(cè)試數(shù)據(jù)更具說(shuō)服力,為您的產(chǎn)品順利出口保駕護(hù)航。
Q1: ASTM D3078標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)常用的GB/T 15171標(biāo)準(zhǔn)中的水下氣泡法有何主要區(qū)別?
A1: 兩者在基本原理上高度相似,都可歸為“起泡法"或“水下氣泡法"。主要區(qū)別在于其“身份"和應(yīng)用語(yǔ)境。ASTM D3078是一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),常用于出口貿(mào)易和國(guó)際客戶認(rèn)可;而GB/T 15171是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和質(zhì)量監(jiān)督。在技術(shù)參數(shù)上,兩者對(duì)抽真空時(shí)間(30-60秒)、保壓時(shí)間(至少30秒)和氣泡判定的要求基本一致。一臺(tái)合格的儀器,如LT密封試驗(yàn)儀,通常能同時(shí)滿足這兩套標(biāo)準(zhǔn)的要求。
Q2: 如果我的包裝材料是透氣的多孔材料,使用此方法會(huì)產(chǎn)生誤判嗎?
A2: 這是一個(gè)非常重要的考量。是的,對(duì)于本身具有透氣性的多孔材料(如無(wú)紡布、某些紙塑復(fù)合材料),在壓差下可能會(huì)有均勻、細(xì)密的氣泡從整個(gè)材料表面緩慢滲出,這與從特定點(diǎn)產(chǎn)生的連續(xù)氣泡流是不同的。ASTM D3078主要針對(duì)的是宏觀泄漏的檢測(cè)。對(duì)于透氣性包裝,該方法可能不適用,或需要與已知的良好樣品進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,以建立可接受的基準(zhǔn)。
Q3: 測(cè)試時(shí)真空度應(yīng)該如何選擇?有沒(méi)有推薦的起始值?
A3: 標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)定,因?yàn)檫@強(qiáng)烈依賴于您的包裝強(qiáng)度和內(nèi)容物。一個(gè)穩(wěn)妥的實(shí)踐是:從較低的真空度(如20-30 kPa)開始測(cè)試。如果無(wú)泄漏現(xiàn)象,再逐步提高真空度(如50 kPa, 70 kPa),直至達(dá)到您產(chǎn)品在供應(yīng)鏈中可能遇到的最高內(nèi)外壓差模擬條件,或包裝發(fā)生明顯形變?yōu)橹?。這樣可以避免完好包裝在過(guò)高真空下被損毀。
Q4: LT密封試驗(yàn)儀能否滿足ASTM D3078對(duì)真空度穩(wěn)定性和時(shí)間控制精度的要求?
A4: 可以。這正是LT密封試驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)核心之一。它采用先進(jìn)的真空發(fā)生和控制系統(tǒng),能夠在設(shè)定的真空度下保持優(yōu)異的穩(wěn)定性,避免壓力波動(dòng)對(duì)氣泡觀察的干擾。同時(shí),其內(nèi)置的精密計(jì)時(shí)器和自動(dòng)化程序,能確保抽真空時(shí)間和保壓時(shí)間被嚴(yán)格、準(zhǔn)確地執(zhí)行,符合ASTM D3078-2023標(biāo)準(zhǔn)對(duì)過(guò)程控制的要求。
Q5: 對(duì)于非常小的微泄漏,水下起泡法能檢測(cè)出來(lái)嗎?
A5: ASTM D3078起泡法對(duì)于檢測(cè)相對(duì)較大的泄漏(通常大于50-100微米)非常有效。但對(duì)于極微小的泄漏(“微泄漏"),由于氣體通過(guò)漏點(diǎn)的流速很慢,可能無(wú)法形成肉眼可見(jiàn)的連續(xù)氣泡流,或者在合理的保壓時(shí)間內(nèi)難以被觀測(cè)到。在這種情況下,建議采用更靈敏的定量方法,如真空衰減法(如ASTM F2096)。值得注意的是,濟(jì)南西奧機(jī)電的LT密封試驗(yàn)儀同樣提供真空衰減法測(cè)試功能,可滿足您從宏觀到微觀的多方位泄漏檢測(cè)需求。
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