Testen van verpakking
De verpakking heeft een grote impact op de kwaliteit van haar inhoud en beïnvloedt consumenten bij hun aankoopbeslissingen. Deze twee factoren vertegenwoordigen grote uitdagingen voor het productontwerp, vooral wanneer het gaat om verpakking van voeding. De verpakking van andere zaken moet daarnaast voldoen aan talloze bijkomende eisen afhankelijk van het type en de functie, bijvoorbeeld verpakking voor cosmetica, medicijnen, chemicaliën, transportverpakking (paletten, kratten), industriële verpakking (big bags, containers, vaten), elektronische apparaten en consumentengoederen.
Vereisten
Verpakkingsproducten hebben een grote impact op de kwaliteit van hun inhoud en beïnvloeden consumenten bij hun aankoopbeslissingen. Deze twee factoren vertegenwoordigen grote uitdagingen voor het productontwerp, vooral wanneer het gaat om verpakking van voeding. Geen enkel product heeft de verpakkingen zo doen vernieuwen en verfijnen als voeding. Nanotechnologie, gebruiksgemak, bio-afbreekbare verpakking, intelligente en actieve systemen zijn sleutelwoorden.
Intelligente systemen tonen de toestand van het verpakte voedsel en de omgeving. Een gasindictator toon bijvoorbeeld wanneer te hoge concentraties aanwezig zijn aan de binnenkant van de verpakking. Actieve systemen helpen de houdbaarheidsdatum verlengen, zo absorberen gespoten kunststoffen bijvoorbeeld ethyleen of filteren ze licht en straling uit het UV-spectrum.
Omwille van de groeiende drang naar gebruiksgemak, moet verpakking makkelijk te manipuleren zijn, makkelijk te openen, hersluitbaar of meteen verwarmbaar in een microgolfoven. Vooral in de cosmetische en farmaceutische sector is het belangrijk dat verpakking zich makkelijk laat openen. Daarnaast moet de verpakking van medisch materiaal goed afgedicht zijn en bestand tegen sterilisatie.
De testopstellingen zijn speciaal aangepast en flexibel omdat de verpakking in verschillende vormen en materialen komt. Hieronder staan slechts enkele voorbeelden van testopstellingen uit de vele testoplossingen van ZwickRoell.
Functionele test van de volledige verpakking
Verpakking is even divers als de manier waarop ze geopend wordt. Testnormen zijn zeldzaam, dus worden de waarden individueel bepaald.
Voorbeelden van dergelijke tests:
- Doorprikken van drankverpakking met een rietje
- Doorprikken van voorgeperforeerde openingen
- Kracht om een blikje te openen
- Lostrekken van lipjes, bijvoorbeeld aan deksels
- Lostrekken van handvaten
- Openen en sluiten van deksels met klikfunctie
- Activatiekracht van een flacon
Lostrekken van een deksel of afsluiting (peel test)
De peelbaarheid van dimensioneel stabiele of stijve verpakking hangt af van de materiaalcombinatie, machineparameters en de geometrie van de lasnaden. Een test van de afpelkrachten met een speciale afpeltestkit kan deze elementen helpen optimaliseren. De belangrijkste waarde is de initiële scheurkracht, maar ook de gelijkmatigheid van de naad.
Eén voordeel van de ZwickRoell afpeltestkit is de exacte uitlijning van het sample ten opzicht van de test-as: De verpakking wordt automatisch voortbewogen door de verschuifbare tafel, dit verzekert een consistente en herhaalbare meting van de last. De openingshoek is gebaseerd op het openen met de hand en kan ingesteld worden tussen 90° en 155°. Verder is het mogelijk de kit flexibel aan te passen aan verschillend gevormde verpakkingen met verschillende hoogte.
Druktest op kunststof bekers, emmers, dozen, vaten en gelijkaardige vormstabiele verpakkingen
Druktests hebben verschillende doelen, bijvoorbeeld:
Bepaling van de stapeleigenschappen: Voor deze test bestaan naargelang de norm en het materiaal verschillende testmethoden. Eén of meerdere verpakkingen worden belast tot breuk, waaruit de maximale stapelhoogte bepaald wordt. Deze test wordt ook toegepast op kunststof bekers in volledig gevulde trays. Alternatief wordt een bepaalde belasting aangebracht voor een voorgedefinieerde periode of tot iets kapot gaat.
Bepalen van de inherente stijfheid: Deze test levert informatie voor het verwerkingsproces van verpakkingen. De verpakking ondergaat tijdens het sluiten een bepaalde kracht en moet deze onbeschadigd doorstaan.
Vermoeiingstests: Met een hysteresistest wordt onderzocht hoeveel keren een emmer met een bepaalde kracht belast kan worden tot hij het begeeft. In de praktijk gebeurt dit bij het laden en lossen van paletten. Niet elke belastings- en ontlastingscyclus wordt getoond. Enkel de 1ste, 100ste, 500ste , en 1000ste cyclus wordt afgebeeld voor de overzichtelijkheid.
Scheurtest op kunststof folie
De normen ISO 34-1, ISO 6383-1, EN 495-2 en DIN 53363 zijn van toepassing voor scheurtests op kunststof folies.
De test simuleert het gedrag van verpakkingsfolie wanneer de verpakking wordt geopend. Bij het openen van een kunststof zak, moet de initiële scheursterkte ongeveer gelijk zijn aan de overblijvende scheursterkte. Wanneer de maximale kracht bij de initiële scheur te hoog ligt, bestaat het gevaar dat de kunststof zak plotseling openscheurt en de inhoud eruit valt. Het ideale gedrag is niet eenvoudig bij te regelen omdat de scheurweerstand (net zoals de treksterkte) sterk afhankelijk is van de richting bij stretchfolie.
Testen van lasnaden
De lasnaadsterkte van lassen in flexibele verpakkingsmaterialen wordt bijvoorbeeld getest volgens DIN 55529 en andere normen.
De test is een trektest op 15 mm brede stroken met een belastingshoek van 180°. De naad moet afhankelijk van de toepassing van het verpakkingsmateriaal een bepaalde sterkte tonen.
90°/180° peel tests
Dit soort test wordt gebruikt om kleefeigenschappen te bepalen zoals adhesie en scheursterkte. Er bestaan een groot aantal peel- en scheurtests met dezelfde werkwijze. Voorbeelden: EN 1939, EN 1719, DIN 30646, DIN 55475, DIN 55477, FINAT test methode nr. 2.
Er bestaan zo veel normen omdat verschillende substraten en adhesieven gebruikt worden voor vele verschillende toepassingen. Om de kleefkracht van verschillende materialen onderling te kunnen vergelijken, gebruikt men testplaten uit glas of roestvrij staal met een genormeerde oppervlakte.
De test levert de kleefkracht of het kleefvermogen, de kracht die nodig is om strip of tape bij constante snelheid van een test- of glasplaat te verwijderen. Het resultaat is de kracht betrokken op de breedte van de tape.
De aanraakkleefkracht is vaak belangrijk: bepaling van het vermogen te hechten aan een oppervlak en meteen een meetbare lostrekkracht op te wekken. De hechting op het dragermateriaal ontstaat bij aanraken of gering contact zonder kracht aan te brengen.
Loop tack test voor het testen van de kleefkracht van plakband
Tack is de initiële adhesie. Deze wordt uitgedrukt als de hechtingskracht van een lus materiaal die in contact wordt gebracht met het oppervlak van een testplaat.
Uit een strip klevend materiaal wordt een lus gemaakt met de klevende zijde aan de buitenkant. De lus wordt door de testmachine in contact gebracht met een testplaat. Wanneer een bepaald contactoppervlak ontstaat, wordt de lus weggetrokken. Deze test wordt beschreven in FINAT testmethode Nr. 9.
Losschroeven van deksels en torsietests
Voor het openen van een schroefdeksel wordt een torsie-aandrijving gebruikt in combinatie met een lineaire as. Met deze test kunnen de koppels voor openen en sluiten gemeten worden en kan bepaald worden hoe makkelijk de dop sluit. Er wordt rekening gehouden met de spoed van de draad. Dit wordt geïmplementeerd met een testXpert III Master Testprogramma.
ZwickRoell biaxiale machines kunnen éénassige tests en meerassige tests uitvoeren door een combinatie van trek of druk en torsie. Op die manier kan ook kindveilige verpakking getest worden, waarbij het nodig is simultaan te drukken en te draaien om de verpakking te openen.
Testopstellingen op maat
Op basis van klantspecifieke vragen, ontwikkelt en produceert ZwickRoell op korte termijn verschillende testopstellingen en werktuigen ontworpen voor uw specifieke verpakking en tests.
Enkele voorbeelden zijn opstellingen voor de uitduwkracht van blisterverpakkingen, opstellingen voor verpakkingen met speciale vormen of werktuigen om de uittrekkracht van wijnkurken te testen zoals rechts afgebeeld.
Pure materiaaltests
Basismaterialen zoals kunststof, papier en metaal worden op de meest uiteenlopende manieren getest. Enkele voorbeelden:
- Trektest op kunststoffolie voor bepalen de spanning/rek-curve
- Bepaling van de wrijvingscoëfficiënten (COF)
- Doorpriktest op elastische verpakkingsmaterialen voor de bepaling van de doorprikweerstand
- 4-punts buigtest voor het testen van één- en meerlagig golfkarton
Uitgebreide informatie over pure materiaaltests is terug te vinden op de pagina’s voor de sector Kunststof, Metaal, Papier of Textiel.
