普通貨物運(yùn)輸包裝設(shè)計(jì)與測試-緩沖包裝材料測試

發(fā)泡緩沖材料的緩沖性能通常用緩沖系數(shù)與最大靜應(yīng)力的曲線來表示。靜態(tài)緩沖系數(shù)實(shí)驗(yàn)（以發(fā)泡聚乙烯為例）：

試樣及試驗(yàn)設(shè)備：

1.試樣：試樣密度為40.5kg/m3，樣品尺寸為100mm×100mm×片材原厚，樣品6個(gè)；試驗(yàn)樣品在23℃，RH50%的環(huán)境中預(yù)處理24h以上。2.試驗(yàn)設(shè)備：法國ADAMEL的拉壓試驗(yàn)機(jī)DY25，準(zhǔn)確度等級為1%，電腦同步采集系統(tǒng)，游標(biāo)卡尺，砝碼。緩沖系數(shù)的測試方法

實(shí)驗(yàn)過程：

參照ISO3386/1:1986和GB/T8168—2008,將試樣分成2組A和B，每組3個(gè)，對每個(gè)試樣進(jìn)行編號(hào)。步驟如下：測量每個(gè)試樣的初始厚度。按順序測量四個(gè)角的厚度，取其平均值。使用11kg的砝碼分別對A組的3個(gè)試樣進(jìn)行預(yù)壓處理，環(huán)境條件為23℃，RH50%，預(yù)壓縮時(shí)間是24h。經(jīng)24h預(yù)壓縮之后，卸載，試樣恢復(fù)4h后再次測量試樣的厚度，并用拉壓試驗(yàn)機(jī)以100mm/min的速度對試樣進(jìn)行壓縮，同時(shí)采集試樣的“壓力-形變”數(shù)據(jù)和曲線。

B組試樣均不做預(yù)處理，在拉壓試驗(yàn)機(jī)上直接以100mm/min的速度對試樣進(jìn)行壓縮，同時(shí)采集試樣的“壓力-形變”數(shù)據(jù)和曲線。緩沖系數(shù)的測試方法

實(shí)驗(yàn)結(jié)果——試樣厚度的測定

厚度平均變化率（%）=A組試樣的初始厚度A組試樣經(jīng)預(yù)壓縮并恢復(fù)后的厚度四角1#2#3#四角1#2#3#44.0047.1245.7442.3045.9444.7644.9246.6447.0043.1443.7046.1244.1646.4446.9043.3245.1246.0843.5247.3445.3042.7446.9044.4244.1546.8846.2442.8845.4245.3445.7644.55—2.6%表A組試樣的厚度與厚度變化率單位：mm表B組試樣的厚度單位：mm厚度1#2#3#45.1045.8046.2047.0046.3645.5047.2646.3245.1845．5645.5646.2446.2346.0145.7846.00緩沖系數(shù)的測試方法

實(shí)驗(yàn)結(jié)果——壓縮特性曲線的繪制

圖1A組試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線（常溫）圖1未經(jīng)預(yù)壓縮的B組試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)力-應(yīng)變曲線可分為三種力學(xué)表現(xiàn)階段：彈性階段、塑性階段和粘滯阻尼階段

緩沖系數(shù)的測試方法

實(shí)驗(yàn)結(jié)果——緩沖系數(shù)曲線的繪制

——應(yīng)變，%F——壓縮力值，kNA——試樣的承壓面積，100cm2——應(yīng)力，kg/cm2

C——緩沖系數(shù)，無單位

E——單位體積緩沖材料的形變能，kg/cm2

應(yīng)力-應(yīng)變曲線轉(zhuǎn)化為緩沖系數(shù)-最大靜應(yīng)力曲線由下式完成：

緩沖系數(shù)的測試方法yyyy年M月d日星期結(jié)果分析：A組試樣和B組試樣的初始平均厚度分別為45.76mm和46.00mm，A組試樣經(jīng)預(yù)壓縮后的厚度變?yōu)?4.55mm，比初始厚度減少了2.6%。經(jīng)靜態(tài)壓縮后兩組試樣表現(xiàn)出不同的力學(xué)性能，A組試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)了應(yīng)力屈服點(diǎn)，隨后應(yīng)力有所下降，并再次攀升兩組實(shí)驗(yàn)所獲得的緩沖系數(shù)也不一致。未經(jīng)預(yù)壓縮的實(shí)驗(yàn)組，試樣表現(xiàn)出一個(gè)最小緩沖系數(shù)，約為4，最大靜壓力為1.6kg/cm2;而經(jīng)過預(yù)壓縮的試樣則表現(xiàn)出2個(gè)數(shù)值不同的緩沖系數(shù)，分別為3.5和4，對應(yīng)的最大靜應(yīng)力分別為3.4kg/cm2和1.4kg/cm2

實(shí)驗(yàn)結(jié)果——緩沖系數(shù)曲線的繪制

圖A組試樣的緩沖系數(shù)-最大應(yīng)力曲線（常溫）圖B組試樣的緩沖系數(shù)-最大應(yīng)力曲線（常溫）緩沖系數(shù)的測試方法動(dòng)態(tài)試驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù)比靜態(tài)試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)，更符合實(shí)際狀態(tài)。圖動(dòng)態(tài)緩沖特性實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)過程：重量為W的重錘從高度H處落下沖擊緩沖材料，使材料發(fā)生壓縮形變在緩沖材料受力面積A、厚度T、跌落高度H以及材料種類都一定的情況下，只要改變重錘的重量，即可測出不同的最大沖擊加速度值,可以得到緩沖材料的-曲線

重復(fù)上述試驗(yàn)的過程，保持跌落高度H、受力面積A不變，每組試驗(yàn)改變一次緩沖材料的厚度T。這樣，對于每一個(gè)T，可以得到一條曲線，也就是說，以T為參變量，可以畫出一簇-曲線。

緩沖系數(shù)的測試方法圖最大加速度-應(yīng)力曲線在相同的跌落高度下，緩沖材料的厚度越大，曲線向右下方移動(dòng)。在不同的跌落高度下，同樣厚度的緩沖材料，其跌落高度越大，所獲得的最大沖擊加速度值越大。

在一定的厚度和高度的曲線上，取不同的點(diǎn)，依照緩沖系數(shù),最大靜應(yīng)力，可以計(jì)算出對應(yīng)動(dòng)態(tài)緩沖系數(shù)C和靜應(yīng)力,進(jìn)而繪制出動(dòng)態(tài)緩沖曲線。--圖動(dòng)態(tài)緩沖系數(shù)——最大靜應(yīng)力曲線緩沖系數(shù)的測試方法以厚度為30mm、40mm、50mm、60mm的

EPE為例，依據(jù)GB/T8167-2008，在試驗(yàn)溫度為23°C，相對溫度為48%的環(huán)境下，利用沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，說明最大沖擊加速度與靜應(yīng)力曲線的繪制過程實(shí)驗(yàn)過程：樣品放置在緩沖材料試驗(yàn)機(jī)臺(tái)面上，在沖擊重錘上安裝傳感器。逐次增加重鍾的質(zhì)量，記錄每次沖擊所反映出的沖擊加速度和沖擊持續(xù)時(shí)間。在100cm高度下，對每一塊樣品進(jìn)行5次沖擊，并取后四次的平均值作為該沖