如何測量產品包裝的物理性能

現今製造商意識到包裝在他們的產品上的作用和意義，這在快節奏消費品領域上尤為明顯。

無論產品本身有多貴重或多麼理想，包裝不良可能導致產品不適合使用、無法搬運和儲存，甚至無法銷售。包裝性能差不僅會損害產品，還會損害產品公司的聲譽和盈利能力。因此，包裝材料的測試現在和產品評估本身一樣重要。

由於有各種各樣的測試設備和方法，製造商可以確定哪些包裝類型最能滿足其個人需求；從評估基板和粘合劑到準備裝運和銷售的填充包裝。下面詳述的測試可以使用各種裝置和附件，結合使用TA.XT plus質地分析儀或TA.HD plus質地分析儀進行。

使用拉伸夾具可以測量包裝的抗拉強度和撕裂特性。滾輪式拉伸裝置最適用於表面光滑的薄樣品，或在施加張力時特性可調整的材料。彈簧載入的交叉滾輪作為自緊夾具工作，在每一端抓住樣品，施加拉力以到達破裂點。另一方面，此拉伸夾具可完美的測試重型包裝材料的機械性能，如較重的塑膠。

通過一個簡單的拉動動作，儀器測量拉伸樣品至斷裂點所需的最大力。作為對比，當在迴圈運動中使用時，拉伸夾具測量基材的柔韌性。通過對不同材料的比較評估，製造商可以選擇適當的包裝材料，這些材料足夠堅固，經得起嚴格的搬運和配送，同時使用戶可以方便地接觸到產品內部。

 

除了強度外，摩擦還會對包裝的性能特性產生相當大的影響，特別是在運輸和搬運過程中。摩擦係數（COF）代表兩個表面相互接觸時滑動的阻力，COF值越高，則阻力越大。摩擦過大可能導致材料損壞或變形，但摩擦不足可能導致打滑，這可能是產品儲存或展示過程中的一個問題。

滑動摩擦試驗台的摩擦係數讓製造商通過將材料粘貼到試驗台底座上，將試驗材料粘貼到滑車上，來確定靜態和動態摩擦係數。然後，在儀器測量力的同時，以持續的速率將滑車拉過材料。ASTM D 1894-90是公認的塑膠薄膜測試標準方法。

 

其中最流行的包裝方法是剝離蓋子和蓋子的應用，如醫療器械和快速消費品產品；特別是在個人護理和食品行業。除了測量蓋子材料的特性，檢查與包裝的附著力也同樣重要。

密封膠在包裝和蓋之間的性能不僅關係到容器內產品的安全和品質，而且是用戶友善性的關鍵因素。粘合膠必須堅固，足以承受運輸、搬運和儲存，無需刺破或撕裂，同時在需要時可簡單地剝離。

普通試驗需要使用剝離強度試驗台。容器放置在儀器底座上的承載板上。然後該承載板的佈置應確保滑輪和固定鋼絲正好位於儀器稱重感測器的下方。導線的一端連接到稱重感測器，另一端連接到蓋上的拉環。 

通用剝離裝置由一個多角度平臺組成，可使容器保持水準或45°和90°角。通過這種方法，製造商能夠更準確地模擬消費者的行為，以評估包裝密封件的穩定性和易用性。

 

由於製造商尋求更輕、更靈活的包裝形式，塑膠袋和塑膠管的品質穩步提高，因而逐漸流行起來。在個人護理、食品、醫療保健、硬體、愛好和手工藝等廣泛領域，處理、運輸和儲存都得到了改進，同時確保使用者可以方便地使用產品。

在使用過程中，如果假設吸管的孔徑是固定的，並且產品的稠度或流動性是合適的，那麼消費者擠壓包裝的能力是成功的關鍵。將產品垂直固定在擠壓裝置的兩根滾輪之間，夾鉗夾緊產品頂部的封閉端。接著將小袋/試管向上拉過滾軸，將內容物擠出。如果測試過程中記錄的力很大，消費者將很難擠出內容物。在食品工業中，如果產品的稠度在整個保質期內發生變化，結果可能會隨著時間的推移而發生變化。 

大多數泡泡包裝的應用主要是要求安全，因為常用在醫療保健和醫藥上。這可能是一個難以維持的平衡。

泡泡包裝必須是可防止兒童使用的，但也要可以快速方便地供消費者使用，如老年人他們的手和手指可能沒有充分的力量。泡泡包裝設備類比使用者的行動，利用一個垂直探頭，模擬一個人的手指下降到樣品包，適用於泡泡袋穩定的壓力數值。

使用儀器探頭測量包裝的密封表面破裂所需的力。壓縮試驗允許製造商和零售商評估包裝容器的抗壓性，評估其在表面施加均勻力時的抗變形能力。如果包裝內的物品易碎或貴重，這一點至關重要。

該測試使用了一個壓縮板，該壓縮板以恒定的速度垂直向下移動，同時對正下方放置的樣品施加設定壓力。記錄樣品容器變形所需的力，以瞭解包裝在儲存、運輸和搬運過程中的承受能力。在製藥、食品和飲料、化妝品和快速消費品行業中，經常對小盒子進行壓縮試驗。 

瞭解和量化使用環拉力所需的力對於製造商及其客戶保證安全性、功能性和良好的消費者體驗至關重要。打開罐頭和蓋子所需的力取決於拉環和蓋子的形狀以及蓋子上凹槽的材料和深度。

從前只有主觀方法可用於評估“拉力”，直到最近建立了包裝完整性和易用性的最佳設計。拉環裝置使食品罐和飲料罐的製造商能夠觀察提升拉環和打開容器所需的力。在最新產品上使用這個裝置，可能是消費者在試圖打開太硬的金屬包裝時，或者在拉環從蓋子上脫落的情況。該設備通過將產品固定在TA.XT plus質地分析儀上並將掛鉤適配器連接到環上來操作。鉤子向上拉，模擬一個人打開罐子的動作，同時記錄提升拉環並最終打破密封所需的力。

由於環形牽引裝置的設計是通用的非圓形形狀，如肉或魚罐頭，可用良好的精度進行分析。Exponent軟體的靈活性促進了對特殊測試的開發，該測試需要兩步拉動操作。該裝置首先測量打破密封所需的力，模擬用戶調整吊鉤方向或旋轉。然後測試的第二部分記錄完全剝離和取下金屬蓋所需的力。

包裝設計師和工程師可以通過瞭解打開罐頭和蓋子所需的力，在安全和方便之間為消費者建立正確的平衡。環拉裝置有能力給製造商一個開放的測試，使他們能夠加強未來產品的開發與敏銳的分析。

當儀器與視頻錄影和同步系統一起使用時，使用者能夠逐幀重播測試資料，以便進行更深入的分析。為了捕捉和測量碳酸飲料的“嘶嘶”聲，使用音訊測試裝置分析聲音資料。

精確的、可重複的材料測試對包裝評估和改進產品本身同樣重要。製造商和品牌所有者只需使用一種儀器，就可以保護品質標準，並確保在整個生產過程、運輸、儲存和最終使用過程中保持一致的性能。

改進包裝可以提高功能性、產品安全性、美觀性和客戶滿意度。在當今快節奏的市場中，這些因素的每一個方面都很重要。