第三节 木包装系统的试验

一、木包装系统试验的目的和分类

木包装系统的试验是用于评定木包装系统在物流过程中各种性能的试验，通常称为运输包装试验。它能检测在一定的物流环境条件下木包装系统可能发生的损坏以及包装系统的防护性能是否满足要求；考察是否存在包装不足或包装过度的情况，通过试验获得木包装系统改进的信息；还可以检查木包装系统的性能是否符合有关标准、规范和法令的要求，比较不同包装系统的优劣，以便控制包装系统质量。总之，木包装系统试验的根本目的就是尽可能使产品包装达到恰到好处，使得包装既能保护产品不受损害，还要尽可能降低成本，节约资源，减少污染，满足科学、合理、实用、经济等综合要求。试验强度设定过高，破损率可降低，但包装成本会增加，如图1-19所示，需通过大量数据的分析来确定最适合该产品的试验标准。

木包装系统的运输包装试验分类方法很多，按试验目的分类为：

（1）对比试验。对两种或两种以上木包装系统分别做相同的运输包装件试验，通过对试验结果的对比，评定包装性能的优劣及性能的差异程度。此种试验的试验条件不一定模拟实际物流环境。

（2）评价试验。模拟物流过程可能受到的危险因素，对包装件进行性能试验。根据试验结果评价包装件在实际物流过程中抵抗危险因素的能力和包装的保护性能。此种试验的试验条件应尽可能模拟实际物流环境。

（3）探索试验。对包装材料和包装结构进行某些试验，研究其各种防护性能，为今后包装设计及使用提供基础数据。

按整个物流过程中木包装系统可能受到的危害因素，可以将试验主要分为5大类：

（1）环境试验。评定包装件各种气候环境的能力及包装对产品保护性能的试验。

（2）振动试验。评定包装件抵抗振动的能力及包装对产品抗振性能的试验。

（3）冲击试验。评定包装件抵抗各种冲击的能力及包装缓冲性能的试验。

（4）压力试验。评定包装件抵抗压力的能力及包装对产品保护性能的试验。

（5）机械搬运试验。评定包装件是否适应机械搬运的要求及包装对产品保护性能的试验。

二、运输包装件试验方法及标准

目前使用较多的国际标准和国外先进标准主要包括ISO标准、ISTA标准、ASTM标准、FED标准等。

1. ISO标准

ISO标准又称国际标准，是由国际标准化组织制定的标准。国际标准化组织第122技术委员会（即ISO/TC122）为包装技术委员会，负责制定包装国际标准，协调世界范围内的包装标准化工作，与其他国际性组织合作研究有关包装标准化问题。ISO标准体系中有关包装的标准超过300项，如ISO 2233、ISO 2234、ISO 2247、ISO 2248、ISO 2872、ISO 2876等。我国的运输包装标准体系、欧洲的运输包装标准体系大多是参照ISO标准体系制定的。

2. ISTA标准

ISTA是国际安全运输委员会（International Safe Transit Association）的缩写，该组织是评价包装保护性能、包装设计与研发、降低包装成本和开发环保包装的专业团体。它的目标是“Just Right Transport Packaging”，即“恰好运输包装”。它为企业降低包装费用，增加产品的市场竞争力；同时鼓励减少包装材料的使用，降低自然资源的浪费。

基于这一目的，ISTA研究设计了自己的标准。这些标准用来考察包装件和产品承受运输危险的能力，对比不同包装设计的性能和开发新的运输包装。目前，ISTA试验分为7个系列，具体名称如下。

（1）系列1：非模拟整体性能试验。该系列标准是在运输包装试验发展初期形成的试验方法标准，试验项目较少，试验方法简单，并不能较好地模拟实际物流环境，只能考察产品和包装件的整体强度，适用于对运输环境几乎没有了解的情况，属于基本的运输包装性能试验方法。

（2）系列2：部分模拟性能试验。该系列标准是在系列1标准非模拟整体性能试验的基础上，增加一个或几个综合模拟性能试验项目，也适用于考察产品和包装件的强度。

（3）系列3：综合模拟性能试验。该系列标准适用于模拟实际的物流环境，考察产品和包装件的性能是否能抵御实际的物流环境的危害，试验项目包括环境、振动、冲击、压力等各种危害因素，试验方法和试验参数尽量模拟一般的实际物流环境，例如，采用随机振动试验，PSD谱是通过大量的实际振动数据采集，然后对数据进行分析、统计、总结得出的；跌落试验采用多次跌落，跌落高度也采用不同高度，这也是在对实际物流环境进行了大量的数据采集和分析后得出的。由于该系列标准对特殊形式的包装和特殊的运输条件进行了细分，对环境危险的了解比较清楚，因此能够依据经验数据在实验室内进行整个物流环境的模拟试验。该系列标准几乎全部为特殊形式的包装或流通环节特殊的物流环境而设计，包括3A包裹投递系统发货的小于70kg包装件、3B零担货运发货的包装件、3E相同产品的单元载荷、3F配送中心向零售店发货的小于45kg包装件、3H机械搬运散货周转箱内产品或包装件、3J俱乐部商店配送系统发货包装件等标准。

（4）系列4：加强模拟性能试验。在系列3综合模拟性能试验基础上至少添加一个或几个集中模拟试验项目，其试验顺序和试验条件与用户实际运输环境相关联。目前系列4中只有4AB一项标准，它和普通常见的标准不同，是一个网络版的加强模拟实验方案设计程序。

（5）系列5：集中模拟性能试验。该系列标准是从真实物流环境采集数据，通过数据处理以后输入试验设备，在实验室对真实物流环境进行模拟试验。试验项目包括随机振动试验、冲击跌落、温湿度或交变试验等。

（6）系列6：会员企业标准。

（7）系列7：研发试验。在设计研发包装制品过程中，为了比较包装制品性能而采用的试验。

7个系列标准有各自的适用范围，如何选择和使用各系列标准，需要根据实验目的、对物流环境的了解程度、产品情况、运输方式等多方面情况综合考虑。

3. ASTM标准

ASTM即美国材料与试验协会。ASTM标准中包括现行正式标准及暂行标准大约有8万多个，共分七大类，分别为：A．黑色金属；B．有色金属；C．水泥、陶瓷及建筑材料；D．杂类材料；E．杂项标准；F．专用材料；G．材料的腐蚀、变质和降级。运输包装件试验标准属于D类，包含众多运输包装件试验方法标准，如ASTM D-4169为运输包装件试验大纲标准。

4. FED标准

FED即美国联邦标准。FED-STD-101《包装材料试验方法》是由联邦政府发布的包装试验方法标准。该标准对跌落试验、压力试验、振动试验、冲击试验等运输包装试验方法均做了详细规定。

5．国家标准

我国等效采用或修改采用ISO 2206、2233、2234、2872、2248、2876、2247、2875、8318、2244、8474、2873、8768、2874、4180、10531、《Packaging—Complete, filled transport packages》和ASTM D 4403、4728等国外标准的GB/T 4857.1～.23《包装 运输包装件基本试验》的23个部分的国家标准中，给出了上述各种运输包装试验方法和编制试验大纲的详细规定，包括：1试验时各部位的标示方法，2温湿度调节，3静载荷堆码，4采用压力试验机进行的抗压和堆码，5跌落，6滚动，7正弦定频振动，8六角滚筒，9喷淋， 10正弦变频振动，11水平冲击，12浸水，13低气压，14倾翻，15可控水平冲击，16采用压力试验机进行堆码，17编制性能试验大纲的一般原理，18编制性能试验大纲的定量数据，19流通试验信息原始记录，20碰撞，21防霉，22单元货物稳定性，23随机振动等。对于木包装系统中常见的大型运输包装件，我国还修改采用ASTM D 1083制定出于GB/T 5398《大型运输包装件试验方法》国家标准。

目前，我国还缺乏科学评价木包装系统的试验标准，如果暂时没有合适的试验标准，可以选用ISTA的系列3综合模拟性能试验中的适合各类包装件的试验标准。例如，大型木包装系统可以参考采用《ISTA 3H Products or Packaged-Products in Mechanically Handled Bulk Transport Containers 2011》，其中规定了包装件的温湿度调节处理、水平（或斜面）冲击试验、不同方位的多次转动跌落试验、随机振动试验（按不同运输工具功率谱密度）和压缩试验等。