ISTA3B测试程序在家具包装印刷检测中的应用

　　近年来，我国家具行业发展迅猛，在不断满足国内消费的同时，一些家具企业还在国际家具市场中占有一定的份额。而且，发达的国际物流将家具产品分送到世界各地的集散地或目的地，创造了巨大的产值。然而，家具包装印刷件在实际运输储存过程中，受环境温湿度、振动、冲击、跌落等的影响会遭遇一些危害。因此，为了使家具产品能完好无损地到达目的地，交到消费者手中，家具企业在新产品面市之前都会对家具包装印刷件进行运输包装印刷测试，运输包装印刷测试的参数一般根据实际运输过程中采集的数据来制定。

　　目前，家具包装印刷测试标准种类繁多，出口家具企业经常采用的测试标准包括ISTA系列标准和ITEM 181等。其中，ISTA系列标准有ISTA 1A、ISTA 2C、ISTA 3B和ISTA 6-SAMSCLUB。ISTA测试程序的设计印刷，基于丰富的经验和大量的测试数据，具有很强的实用性和针对性，并且其会根据实际情况的变化而不断完善。ISTA测试程序都是包装印刷件运输前的测试程序，即为了比较和评估包装印刷的保护性能和其对于运输危害的耐受性而进行的试验。其中，ISTA 3B标准属于集中模拟的测试程序，主要利用综合模拟的试验方法再现运输危害，用于检验包装印刷和产品抵抗运输危害的能力。ISTA 3B是针对用卡车零担货物运输系统运输的包装印刷件进行综合模拟测试的测试程序，被运输的包装印刷件是不同类型的，通常也来自不同的托运商，被混装在一起运往同一或不同的目的地。

　　目前，家具产品主要有两种运输方式：一是企业自主运输;二是委托第三方物流运输。在委托第三方物流运输时就会出现联运的情况，即多家产品一起运输，就是所谓的零担运输，因此采用ISTA 3B标准对家具包装印刷件进行测试是比较适合的。ISTA 3B测试程序主要包括环境试验、稳定性测试、冲击类测试以及振动测试，使用时需注意一些细节问题，以便更好地模拟实际运输环境，再现运输危害，优化产品包装印刷设计，从而更好地保护产品。下面，南彩上海印刷厂www.aituwo.com小编以家具运输包装印刷件为例，来阐述ISTA 3B测试程序的具体应用，供业界参考。

　　样品包装印刷件信息

　　家具样品包装印刷件尺寸(l×w×h)为915mm×851mm×813mm，重量为38kg，根据家具样品尺寸和重量判断其为标准件。

　　样品包装印刷件方向标示

　　放置样品包装印刷件使其按照预计的运输方向摆放。标示方向时旋转试验样品，使最小面正对标注人员。样品包装印刷件方向标示如图1所示，用编号表示各面，用两个面的编号标示棱，如1-2棱，即1面和2面组成的棱;用三个面的编号标示角，如2-3-5角，即2面、3面和5面组成的角。

　　ISTA 3B测试流程

　　由于样品重量小于91kg，因此采用的测试流程为：温湿度预处理试验→倾斜/倾翻试验→第一次跌落试验→随机振动试验(带顶部载荷)→集中冲击试验→第二次跌落试验。

　　1.倾斜/倾翻试验

　　大型、较重的货物单元在超出稳定的重心位置时会变得不太稳定，而且容易翻倒的货物单元有时会造成人员伤害。倾斜/倾翻试验是倾斜和倾翻两种试验的组合。标准型包装印刷件(包括扁平件和长条件)和带托盘或滑托盘的包装印刷件都需要做倾斜/倾翻试验，而且包装印刷件潜在的不稳定方向上都需要做倾斜/倾翻试验。

　　不稳定方向的确定是依据包装印刷件尺寸、重量以及重心位置来确定的。其中，重心位置可根据标准BS EN 13054-2001《包装印刷 完全填充运输包装印刷件 测定包裹重量中心的试验方法》来确定。使用该标准中的程序A，采用刚性水平台来确定包装印刷件的平衡位置，即把包装印刷件放在刚性水平台上，缓慢并垂直推动试样离开刚性水平台直至达到平衡位置或者发生倾斜，重心位置就在包装印刷件处于平衡位置时与平台边沿垂直交叉的部分。测试包装印刷件3个方向的平衡位置即可找出包装印刷件的重心位置，如图2所示。

　　随后，包装印刷件需要在1面向下、2面向下和6面向下分别进行倾斜/倾翻试验。在包装印刷件前面放置一个22°角的装置，将试验样品从垂直方向倾斜22°角，结果发现样品在22°角时没有发生倾翻，将样品慢慢恢复至直立状态。需要注意的是，ISTA 3B测试程序中规定，如果样品从水平至22°角过程中发生了倾翻，则应让样品自由倾翻，不需要对其进行保护。

　　2.第一次跌落试验

　　根据包装印刷件质量确定跌落高度，进行跌落试验，试验过程中需要根据试验样品的特点，记录跌落试验后是否控制样品跌落后的状态，是否发生或防止倾倒。根据表1中的试验参数进行第一次跌落试验。

　　3.随机振动试验(带顶部载荷)

　　(1)振动方向的确定

　　振动方向数量需要根据包装印刷件的实际运输方向来确定，如果没有明确的运输方向，则标准型包装印刷件有3个振动方向，即3面、4面和6面向下。带托盘或滑木型包装印刷件只有1个振动方向，即3面向下。

　　(2)振动顶部载荷的计算

　　值得注意的是，应根据包装印刷件尺寸和振动方向的不同，采用不同的顶部载荷。

　　①通过整体理论顶部载荷表计算理论上的顶部荷载值，如表2所示。

　　顶部载荷计算公式：TLx=(108in – H) ×L×W×0.0035lb/in3或TLx=(2.7m– H)×L×W×96kg/m3。

　　其中，TLx：顶部载荷装置的总重量，30lb(14kg)或2ft3(0.06 m3)及以下的包装印刷件，用结果除以2;108in或2.7m：零担拖车的一般高度;L：运输单元长度;W：运输单元宽度;H：运输单元高度;l：样品长度;w：样品宽度;h：样品高度;0.0035lb/in3或96kg/m3：动态载荷系数，平均运输静态密度的50%。

　　②确定顶部载荷装置的数量。

　　如果试验样品顶面两个楞都是18in(460mm)或以下，用一个完整的顶部载荷装置，如果其中有一个超出了18in(460mm)，顶部载荷装置必须分成2个独立相等的部分，将顶部载荷装置沿着长边一分为二。如果两个面的顶部载荷均超出了18in(460mm)，那么，顶部载荷装置必须分成4个独立相等的部分。

　　③根据图3所示确定振动试验使用的顶部载荷装置重量(或多个装置的重量)。

　　由于试验样品的尺寸为915mm×851mm×813mm，在各个方向振动时的顶部载荷均超出了18in (460mm)，因此，顶部载荷装置均分成4个独立相等的部分。

　　将试样尺寸带入以上公式并进行整理得到振动试验参数，如表3所示。

　　(3)振动试验时间的计算

　　在确定振动试验时间之前，需要先确定预计的运输距离，然后按照下面公式进行时间计算，试验总时间(min)=运输距离(km)÷8(km/min)，且试验总时间不得超过240min，最后将试验总时间平均分配到计划试验的方向上。

　　确定振动试验总时间为240min;然后平均分配到3个轴向上，即3面振动试验时间为80min;4面振动试验时间为80min;6面振动试验时间为80min。

　　所有试验参数确定以后进行振动试验，将样品按照预定的方向放置在振动台上，顶部载荷装置分为四部分，在塑料周转箱里装入沙袋进行配重作为载荷。并在试样四周加上护栏，以防配重从样品上跌下，但不限制其垂直方向上的运动。

　　4.集中冲击试验

　　外包装印刷是非刚性容器的包装印刷件，需要进行集中冲击试验，可以选择的方法包括：冲击块自由跌落冲击和冲击块吊摆冲击。其中，冲击块吊摆冲击主要针对带托盘或带滑片的包装印刷件的侧面，如果标准件受冲击面方向上的高度比较高，一般自由跌落无法完成，也需要用吊摆冲击的方法。冲击部位一般是一个面的几何中心。将冲击块圆头向下放在包装印刷件的上方，使冲击块从距离包装印刷件顶面15in(380mm)的跌落高度处自由落下冲击包装印刷件的面，依次冲击样品包装印刷件的1面、2面、3面、4面、5面和6面。

　　5.第二次跌落试验

　　根据包装印刷件质量确定跌落高度，进行跌落试验，试验过程中需要根据试验样品的特点，记录跌落试验后是否控制样品跌落后的状态，是否发生或防止倾倒。按照表4参数进行第二次跌落试验。

　　值得一提的是，对于其他类型的包装印刷件还需进行其他试验。例如，质量大于91kg的标准件以及带托盘或者带滑托盘的包装印刷件需进行斜面/水平冲击试验、旋转棱跌落试验和旋转角跌落试验;带托盘或者带滑托盘的包装印刷件还需进行叉车搬运试验;长条件和扁平件需进行旋转面冲击试验，并且扁平件需进行集中棱冲击，长条件需进行架桥冲击试验。

　　ISTA 3B测试程序综合模拟了零担货物运输过程中可能遇到的各种危害，很好地再现了零担货物的实际运输环境。准确理解标准、正确掌握试验方法，是测试工作的基本要求。正确运用ISTA 3B测试程序进行家具包装印刷件测试，可以准确地评估家具产品的包装印刷设计，优化产品包装印刷，对产品进行合理的有效性包装印刷，避免因包装印刷不够而造成产品损坏，也避免因过度包装印刷而造成浪费，既保证家具产品的运输安全，又节约包装印刷成本，为我国家具企业带来多方面的利益，如增强产品投放市场的信心、减少产品破损、平衡物流成本等，使客户达到较高的满意度。