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运输包装件倾翻试验标准解析与对比
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摘 要：由于产品在储运过程中可能会发生倾翻事件，因此评价倾翻危险下运输包装件对产品的保护能力，对合理设计运输包装件有着非常重要的意义。本文详细介绍了国内外标准，包括国家标准、ISO标准、ASTM标准、ISTA标准以及FEDEX标准中倾翻试验的要求和测试方法，并对这些标准进行了对比，为倾翻试验标准的选择和测试方法的选取提出了指导意见。
关键词：运输包装件 测试标准 测试方法 倾翻试验
一件产品从生产商进入市场，再到达用户手中，会经历运输、装卸、储存等过程。运输包装件的材料、结构和工艺设计都对其保护产品的能力有所影响，因此评价运输包装件的性能对合理改善包装件有着很重要的意义。倾翻试验是标准规定的一种试验方法，用于评定在储运过程中可能发生倾翻危险的包装件。由于底面尺寸较小包装、重心较高的产品极有可能在运输过程中由于惯性作用在运输车辆急刹车的情况下，或在储存过程中由于人或物的碰撞而发生倾翻，因此对于评估此类包装件在倾翻时对产品的保护能力及自身的抗倾翻能力是一种必然。
一、倾翻试验方法
倾翻试验用于评定在储运过程中可能存在倾翻危险的包装件在倾翻时的抗冲击能力以及对产品的保护能力。试验原理是将包装件按预定状态放置于冲击台面上，在其重心上方的适当位置，逐渐施加水平力使其沿底棱自由倾翻。国家标准、ISO、ASTM、ISTA和FEDEX等标准中都对运输包装件倾翻试验做了规定和要求。
二、国内外标准倾翻试验的要求
2.1 GB/T 4857.14和ISO标准
GB/T4857.14-1999《包装 运输包装件倾翻试验方法》在技术内容上等效采取了ISO8768标准。规定试验对象为在储运过程中底面尺寸相对于高度较小(最长边与最短边尺寸之比不小于三比一)的包装件。
2.1.1 试验装置
冲击台面。冲击台面为具有足够质量和刚性的水平平面，试验时台面不移动、不变形。应满足：(1)冲击台面上任意两点水平高度差不超过2mm;(2)任何100mm2的面积上放置10kg的质量块时，变形不超过0.1mm;(3)保证试验样品完全落在冲击台面内;(4)质量至少为最重试验样品的50倍;(5)如果使用混凝土地面作为冲击面，其厚度至少为150mm。
(2)施力装置。应具有在试验样品重心上部施加足够水平冲击力的能力，且使试验样品倾翻时，不引起试验样品滑动。
2.1.2 试验步骤
(1)将试验样品按预定状态放置在冲击台面上。细高状试验样品以正常状态放置，对其侧面进行倾翻(见图1);扁平状试验样品或底面不确定的试验样品，以较小面作为底面，对其较大面进行倾翻(见图2)。倾翻顺序和倾翻次数参照表1或表2。
(2)在高于试验样品重心或其上棱的适当位置上施加水平力。逐渐加大作用力，使试验样品绕底面倾斜直至达到平衡。然后使其在无冲击下失去平衡，自由倾翻到冲击台面上。
2.2 ASTM D6179
ASTM美国材料实验协会(American Society of Testing Materials)，致力于研究运输包装件测试方法，其标准的应用范围广泛，在运输包装件测试方面具有引领作用。ASTM D6179规定了倾翻试验的检测要求和测试方法，并说明倾翻试验要遵循ISO8768的要求，而ISO8768可以不遵循ASTM D6179中对倾翻试验的要求。
ASTM D6179规定若与冲击台面接触的包装件尺寸大于1000mm，可以接受冲击面高度差5mm的最大差值。其余要求同2.1中冲击台面和施力装置的规定。
试验过程及步骤同ISO(等效GB/T4857.14)标准。
2.3 ISTA 3A
国际安全运输协会ISTA(International Safe Transit Association)是一个专业人员和机构组成的协会，是国际包装运输的权威组织。ISTA 3A中对包装件的倾翻试验做出了规定。该标准规定倾翻试验只针对满足以下条件的扁平型包装件和长条型包装件。
扁平型包装件：最短棱尺寸不大于200mm，次短棱尺寸不小于最短棱尺寸的4倍，体积不小于13，000cm3。
长条型包装件：最长棱尺寸不小于900mm，其余两个轴向的棱长均不大于最长棱的20%。
倾翻试验的试验步骤如下(包装件各面如图3所示)：(1)选择适当的位置，将包装件的一个最小面置于平整、刚性的冲击台面上，如钢板或水泥地。对3面进行倾翻测试。(2)在包装件1面的上半部分施加外力，使试验样品倾翻，且不引起包装件在冲击台面上的滑动。(3)选择适当的位置，将包装件的一个次大面放置在冲击台面上。对3面进行倾翻测试。(4)在包装件1面的上半部分施加外力，使试验样品倾翻，且不引起包装件在冲击台面上的滑动。
2.4 FEDEX
联邦快递FEDEX是一家国际性速递集团，其企业标准中对倾翻试验也有所规定，该标准的倾翻试验只针对重量超过150磅(68公斤)的运输包装件。测试方法为手动在平整、结实、不收缩的混凝土面上由机器协助执行。
试验步骤如下：(1)将包装件以预定姿势置于冲击台面;(2)将包装件慢慢倾斜直到自由跌落，不必加推力，跌落到冲击台上;(3)对包装件进行重复测试，或者对其他适当的面进行测试;(4)如果包装件较高，则必须让运输包装件底部朝下，重复对四周各个侧面做倾翻测试;(5)试验过程中应该以各个小面朝下的方式摆放包装件，并将较大的面作为冲击面进行测试。
三、各标准对倾翻试验的对比与分析
倾翻试验既可以作为单项试验，也可以作为包装件一系列试验的组成部分。倾翻试验在国家标准和ISO、ASTM、ISTA和FEDEX等标准中都有规定，但各自的要求都有一定的区别。现对各标准中倾翻试验进行分析和对比，如表3所示。
四、结语
在倾翻试验的标准中，GB/T4857.14等效采取了ISO8768，ASTM也基本与ISO8768一致。ISTA和FEDEX标准的测试方法是独立于ISO8768的两个标准，其适用对象和试验次数均有所不同。目前国内产品的倾翻试验，测试方法和测试要求都是源于国外标准，然而这些标准的制定是基于国外的包装件的材质、工艺及运输状况，与国内情况不尽相同。最好的方法是通过监测产品实际的物流环境条件，分析国内包装件的材质和工艺，有针对性地选择或改善相应的标准，优化产品包装，以避免包装不足造成的产品损坏或过度包装而形成的浪费。
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