
在全球貿易一體化的今天,產(chǎn)品包裝需要滿(mǎn)足不同地區和市場(chǎng)的法規與標準要求。對于柔性包裝而言,其密封完整性的評估是確保內容物安全、維持保質(zhì)期的關(guān)鍵。ASTM D3078,作為一項在國際上被廣泛認可的測試標準,為通過(guò)起泡法測定柔性包裝泄漏提供了實(shí)用方法。本文將系統性地解讀ASTM D3078-2023版標準,幫助出口型企業(yè)和質(zhì)檢實(shí)驗室深入理解其技術(shù)內核,實(shí)現與國際標準的無(wú)縫接軌。
ASTM D3078 的全稱(chēng)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(guān)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、直觀(guān)、高效的定性檢測手段,能夠快速定位柔性包裝(如塑料袋、復合膜包裝、鋁箔袋等)上的泄漏點(diǎn)。對于許多國際采購商而言,依據ASTM D3078進(jìn)行測試是驗證包裝質(zhì)量的常規要求。
應用范圍:本標準主要適用于無(wú)法在測試后保持其原有形狀的柔性包裝。它廣泛應用于食品、化妝品、醫療器械的初級包裝以及工業(yè)產(chǎn)品的防護性包裝等領(lǐng)域。值得注意的是,該方法的前提是試驗液體(通常是水)不會(huì )對包裝外層材料造成不利影響。
理解標準的原理與精確控制測試參數,是獲得可靠結果的基礎。
測試基本原理
該方法的原理清晰而直觀(guān):將試樣浸入盛有試驗液體的真空室內,隨后對真空室進(jìn)行抽真空,在試樣內外形成一個(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(guān)測這些氣泡,即可判定試樣的密封性能。
關(guān)鍵參數及其控制意義
ASTM D3078標準對測試過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵參數作出了明確規定,這些是保證測試重復性與準確性的核心:
真空度:標準并未規定一個(gè)固定的真空度值,而是要求根據試樣的特性、包裝材料以及預期的運輸、儲存條件來(lái)確定。通常,測試真空度會(huì )在一個(gè)合理的范圍內選擇(例如,與GB/T 15171中提到的20-90 kPa范圍類(lèi)似)。設置合適的真空度至關(guān)重要——過(guò)高可能導致完好包裝變形破裂,產(chǎn)生誤判;過(guò)低則可能無(wú)法驅動(dòng)氣體通過(guò)微泄漏點(diǎn),導致漏檢。
抽真空時(shí)間:標準要求將真空室內的壓力從大氣壓降至目標真空度的過(guò)程,應控制在30秒至60秒之間。這一規定是為了確保壓差以一種可控的、可復現的速率建立,避免因壓力驟變對包裝造成不真實(shí)的沖擊。
保壓時(shí)間:在達到目標真空度后,需要維持該真空度至少30秒(或根據產(chǎn)品標準規定)。這段保壓時(shí)間是為了有充足的機會(huì )觀(guān)察那些可能在穩定壓差下才逐漸顯現的泄漏。
試驗液體:常用的是清水。對于某些特殊材料,若水會(huì )對其產(chǎn)生影響,可選擇其他合適的液體(如乙醇),但必須在報告中注明。
對氣泡流的正確判讀,是ASTM D3078測試的靈魂。
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產(chǎn)生的一連串氣泡,即連續氣泡流,是判定泄漏的明確證據。這表明氣體正在通過(guò)一個(gè)固定的通道持續逸出。
非泄漏現象:單個(gè)的、孤立的氣泡,尤其是在測試開(kāi)始時(shí)出現,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(guān)察時(shí)應區分這些“背景噪音"與真正的泄漏信號。
記錄與報告:一旦發(fā)現泄漏,應詳細記錄泄漏發(fā)生的位置、氣泡產(chǎn)生的劇烈程度以及對應的真空度。這份報告對于生產(chǎn)環(huán)節追溯問(wèn)題根源(如熱封不良、材料針孔等)具有高價(jià)值。
要精確復現上述標準流程,并對關(guān)鍵參數進(jìn)行穩定控制,離不開(kāi)一臺性能可靠的密封試驗儀。濟南西奧機電的 LT密封試驗儀,其設計與功能與ASTM D3078-2023標準的要求高度契合:
精準的真空度控制:儀器可實(shí)現0至-90 kPa的寬范圍真空度調節,并且控制精度高,能夠穩定維持設定的目標真空度,確保測試條件的一致性。
智能時(shí)間管理:用戶(hù)可通過(guò)7英寸觸摸屏直觀(guān)設定抽真空時(shí)間和保壓時(shí)間,儀器自動(dòng)執行,確保抽真空過(guò)程嚴格符合30-60秒的規定,排除了人為操作的時(shí)間誤差。
優(yōu)化的觀(guān)測體驗:采用超厚透明真空室,抗變形、透光性好,為觀(guān)察微小的氣泡流提供了無(wú)干擾的清晰視野。其密封蓋設計能確保在測試過(guò)程中真空室的絕對密閉。
為確保測試結果的可比性與可靠性,建議遵循以下標準化流程:
試樣準備:選取具有代表性的包裝樣品,確保其無(wú)其他人為缺陷。
儀器預熱與檢查:?jiǎn)?dòng)LT密封試驗儀,檢查真空室密封圈是否潔凈、完好。
注水與除氣:向真空室內注入適量清水,測試前可先進(jìn)行一輪預抽真空,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。
設置參數:根據包裝材料與產(chǎn)品標準,在儀器上設定目標真空度、抽真空時(shí)間(30-60s)和保壓時(shí)間(≥30s)。
開(kāi)始測試與觀(guān)察:蓋緊密封蓋,啟動(dòng)測試。儀器將自動(dòng)完成抽真空和保壓過(guò)程。在此期間,應仔細觀(guān)察試樣表面、封邊等關(guān)鍵部位是否有連續氣泡產(chǎn)生。
結果判定與記錄:根據觀(guān)察結果判定“通過(guò)"或“泄漏",并做好詳細記錄。
設備恢復:測試結束后,打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén),使真空室恢復常壓,然后取出試樣。
掌握并熟練應用ASTM D3078標準,對于柔性包裝生產(chǎn)商和用戶(hù)而言,是提升產(chǎn)品質(zhì)量、贏(yíng)得國際市場(chǎng)信任的重要一環(huán)。它不僅僅是一項測試,更是一種共同的技術(shù)語(yǔ)言。選擇像濟南西奧機電LT密封試驗儀這樣能夠精準復現標準要求的儀器,將使您的測試數據更具說(shuō)服力,為您的產(chǎn)品順利出口保駕護航。
Q1: ASTM D3078標準與國內常用的GB/T 15171標準中的水下氣泡法有何主要區別?
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"。主要區別在于其“身份"和應用語(yǔ)境。ASTM D3078是一項國際標準,常用于出口貿易和國際客戶(hù)認可;而GB/T 15171是國家標準,廣泛應用于國內市場(chǎng)和質(zhì)量監督。在技術(shù)參數上,兩者對抽真空時(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。一臺合格的儀器,如LT密封試驗儀,通常能同時(shí)滿(mǎn)足這兩套標準的要求。
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,對于本身具有透氣性的多孔材料(如無(wú)紡布、某些紙塑復合材料),在壓差下可能會(huì )有均勻、細密的氣泡從整個(gè)材料表面緩慢滲出,這與從特定點(diǎn)產(chǎn)生的連續氣泡流是不同的。ASTM D3078主要針對的是宏觀(guān)泄漏的檢測。對于透氣性包裝,該方法可能不適用,或需要與已知的良好樣品進(jìn)行對比測試,以建立可接受的基準。
Q3: 測試時(shí)真空度應該如何選擇?有沒(méi)有推薦的起始值?
A3: 標準確實(shí)沒(méi)有統一規定,因為這強烈依賴(lài)于您的包裝強度和內容物。一個(gè)穩妥的實(shí)踐是:從較低的真空度(如20-30 kPa)開(kāi)始測試。如果無(wú)泄漏現象,再逐步提高真空度(如50 kPa, 70 kPa),直至達到您產(chǎn)品在供應鏈中可能遇到的最高內外壓差模擬條件,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密封試驗儀能否滿(mǎn)足ASTM D3078對真空度穩定性和時(shí)間控制精度的要求?
A4: 可以。這正是LT密封試驗儀的設計核心之一。它采用先進(jìn)的真空發(fā)生和控制系統,能夠在設定的真空度下保持優(yōu)異的穩定性,避免壓力波動(dòng)對氣泡觀(guān)察的干擾。同時(shí),其內置的精密計時(shí)器和自動(dòng)化程序,能確保抽真空時(shí)間和保壓時(shí)間被嚴格、準確地執行,符合ASTM D3078-2023標準對過(guò)程控制的要求。
Q5: 對于非常小的微泄漏,水下起泡法能檢測出來(lái)嗎?
A5: ASTM D3078起泡法對于檢測相對較大的泄漏(通常大于50-100微米)非常有效。但對于極微小的泄漏(“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)的連續氣泡流,或者在合理的保壓時(shí)間內難以被觀(guān)測到。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,濟南西奧機電的LT密封試驗儀同樣提供真空衰減法測試功能,可滿(mǎn)足您從宏觀(guān)到微觀(guān)的多方位泄漏檢測需求。
公司地址:濟南市工業(yè)北路5577號
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