DIN 55409-1-2012 Packaging - Test method for determining opening forces for peelable packagings - Part 1 Flexible packagings《包装 可剥离包装用开启力测定试验方法 第1部分 软包装》.pdf

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1、September 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Verpackungswesen (NAVp) im DINPreisgruppe 9DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 55.040!$x+“1908508www.din.deDDIN 5540

2、9-1Verpackung Prfverfahren zur Bestimmung von ffnungskrften an peelbarenVerpackungen Teil 1: Flexible PackmittelPackaging Test method for determining opening forces for peelable packagings Part 1: Flexible packagingsEmballage Mthode dessai pour dterminer les forces douverture pour emballages pelable

3、s Partie 1: Emballages flexiblesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 13 SeitenDIN 55409-1:2012-09 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich 5 2 Normative Verweisungen . 5 3 Begriffe 5 4 Gerte . 7 4.1 Zugprfgert 7 4.2 Einspannung .

4、7 4.3 Klemmen 7 5 Probenahme 8 5.1 Vorversuche zur Festlegung des ffnungsweges 8 5.2 Prfkrper 8 5.3 Vorbereitung der Prfkrper . 8 5.4 Probenanzahl 9 5.5 Prfbedingungen 9 6 Durchfhrung 9 6.1 Prfparameter . 9 6.2 Einrichten der Prftechnik . 9 6.3 Prfkrpervorbereitung/-einspannung . 9 6.4 Prfung 10 7 A

5、uswertung . 11 8 Prfbericht . 13 DIN 55409-1:2012-09 3 Vorwort Dieses Dokument (DIN 55409-1:2012-09) wurde im Arbeitsausschuss NA 115-02-01 AA Flexible, flchige Packmittel Folien, Scke, Beutel, Tragetaschen“ im Normenausschuss Verpackungswesen (NAVp) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. erarbe

6、itet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 55409, Verpackung Prfverfahren zur Bestimmung von ffnungskrften an

7、 peelbaren Verpackungen besteht aus den folgenden Teilen: Teil 1: Flexible Packmittel; Teil 2: Formstabile Packmittel. DIN 55409-1:2012-09 4 Einleitung Die Prfung von Folien fr Verpackungszwecke erfolgt nach DIN 55529. Diese Norm legt die Prfung von Siegelnhten an 15 mm breiten Folienstreifen aus fl

8、exiblen Packstoffen fest. Das Ergebnis der Packmittelprfung nach DIN 55529 wird durch das Packmittel und den darin eingesetzten Siegelwerkstoff sowie die Prozessparameter beim Siegeln beeinflusst. Die fr das ffnen einer peelbaren Verpackung entscheidende Siegelnahtkontur wird dabei nicht bercksichti

9、gt. Dies macht ein separates Prfverfahren fr die Bestimmung von ffnungskrften an peelbaren Verpackungen erforderlich. Peelbare Siegelnhte an Verpackungen erlauben es dem Verbraucher, diese ohne Hilfsmittel von Hand durch Auftrennen des Peelverschlusses zu ffnen. Bei diesen Verpackungen werden bestim

10、mte Anforderungen an das leichte ffnen/die leichte Handhabbarkeit gestellt. Dabei spielt die vom Verbraucher aufzubringende ffnungskraft eine entscheidende Rolle. Verpackungen geben vielfach durch ihre Formgestaltung die Art der Bewegungsablufe der menschlichen Hand beim ffnen vor. Analysen des ffnu

11、ngsverhaltens an realen Verpackungen zeigten deutliche Unterschiede in der Handhabung von flexiblen und formstabilen Packmitteln. Abhngig von den Bewegungsablufen ergeben sich unterschiedliche ffnungsparameter (z. B. Aufreiwinkel), die wiederum die an der Packung aufzubringende Kraft beeinflussen. U

12、m dem Rechnung zu tragen, werden zwei Prfverfahren definiert, fr die sich unterschiedliche Anforderungen an Versuchsaufbau und durchfhrung ergeben. In diesem Dokument wird das Prfverfahren fr flexible Packmittel festgelegt. DIN 55409-1:2012-09 5 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt ein Prfverfah

13、ren fr flexible Packmittel, z. B. Beutel und flexible Tiefziehpackungen, fest, welches der realittsnahen Bestimmung der ffnungskraft an peelbaren Verpackungen dient. Das Prfverfahren ist sowohl fr die Entwicklung, die Qualittssicherung unmittelbar im Verpackungsprozess bzw. nach Transport, Umschlag

14、und Lagerung als auch fr vergleichende Untersuchungen und die berprfung zuvor ermittelter Sollwerte relevant. ANMERKUNG Die Herstellung der Packungen kann sowohl auf einem Laborsiegelgert als auch auf einer Verpackungsmaschine erfolgen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem

15、 Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 554

16、05:2006-11, Verpackung Terminologie Begriffe DIN 55529, Verpackung Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit von Siegelungen aus flexiblen Packstoffen 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Anrisskontur durch das Siegelwerkzeug vorgegebene Kontur der Siegelnaht im

17、Anrissbereich der Packung Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 2. Anmerkung 2 zum Begriff: Eine vorteilhafte Gestaltung der Anrisskontur hat eine Reduzierung der ffnungskraft zur Folge. 3.2 Aufreiwinkel Trennwinkel an der Siegelnaht whrend des Aufreivorgangs Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 1. Bil

18、d 1 Darstellung des Aufreiwinkels an flexiblen Packmitteln am Beispiel Beutel DIN 55409-1:2012-09 6 3.3 flexibles Packmittel Packmittel, das bereits unter geringer Belastung bei bestimmungsgemem Gebrauch seine Form wesentlich verndert, z. B. Beutel, Scke, flexible Gropackmittel (IBC) DIN 55405:2006-

19、11 Anmerkung 1 zum Begriff: Dazu gehren Verpackungen mit geringer Eigenstabilitt, wie z. B Beutel und sogenannte weiche“ Tiefziehpackungen. Anmerkung 2 zum Begriff: Beim ffnen flexibler Packmittel sind beide Hnde aktiv und bewegen sich zum ffnen (Auseinanderziehen der Siegelnaht) annhernd symmetrisc

20、h. Der an der Siegelnaht wirkende Aufreiwinkel wird durch die Haltung der Hnde bzw. Finger bestimmt. 3.4 formstabiles Packmittel Packmittel, dessen Form sich bei blicher Beanspruchung nicht oder nur unwesentlich ndert, z. B. Flasche, Dose, Kanister, Fass, Schachtel, Kiste und starrer Kunststoff-IBC

21、DIN 55405:2006-11 Anmerkung 1 zum Begriff: Dazu gehren Verpackungen mit hoher Eigenstabilitt insbesondere Dosen, Becher, Schalen und Flaschen. Anmerkung 2 zum Begriff: Bei diesen Packmitteln ist die dominierende Hand (d. h. bei einem Rechtshnder die rechte Hand) aktiv, sie zieht die Deckfolie vom Pa

22、ckungsunterteil ab. Die nicht dominierende Hand ist passiv und bt den Gegenhalt am Unterteil der Packung aus. 3.5 ffnungskraft Kraft, die aufgewendet werden muss, um die Packung zu ffnen, was vorzugsweise durch Auftrennen der Siegelnaht geschieht Anmerkung 1 zum Begriff: Unter Umstnden kann die ffnu

23、ngskraft auch zur Verformung des Packmittels oder zum Packmittelein- und weiterriss erforderliche Kraftanteile enthalten. Die ffnungskraft Fffnung ndert sich whrend des ffnungsvorgangs ber den ffnungsweg. 3.6 peelbare Verpackung Verpackung, die durch eine Siegelnaht verschlossen wurde, welche sich d

24、urch Auftrennen von Hand (ohne Hilfsmittel) ffnen lsst 3.7 Peellinie Trennlinie zwischen noch geschlossener und bereits geffneter Siegelung Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bilder 2a) und 2b). 3.8 Siegelnahtbreite Abmessung der Siegelnaht zwischen Packmittelinnenraum und Umgebung Anmerkung 1 zum Begri

25、ff: Siehe Bild 2a). DIN 55409-1:2012-09 7 a) b) Legende 1 ffnungsrichtung 2 Siegelnahtbreite 3 Peellinie 4 Anrisskontur Bild 2 Darstellung von Siegelnahtbreite, Peellinie und Anrisskontur am Beispiel 4 Gerte 4.1 Zugprfgert Die Messung erfolgt mittels Zugprfgert, welches die Messung und Aufzeichnung

26、der Kraft bei gleichbleibender Abzugsgeschwindigkeit und gleichbleibendem Abzugswinkel erlaubt. Die ffnungskraft muss mit 1 % vom Messwert gemessen und aufgezeichnet werden. 4.2 Einspannung Eine feste, spielfreie Einspannung der Packung muss gewhrleistet werden. Eine ffnungsbedingte Verformung flexi

27、bler Packungsbestandteile darf nicht verhindert werden, da die dabei auftretenden Krfte auch von Verbrauchern aufgebracht werden mssen und damit ffnungsrelevant sind. 4.3 Klemmen Die Breite der Klemmen hat bei Beuteln nachweislich Einfluss auf die ermittelten Kraftwerte. Deshalb sind zur Einspannung

28、 von Beuteln 20 mm breite Folienklemmen zu verwenden (siehe Bild 3). DIN 55409-1:2012-09 8 Legende 1 Beutel mit Seitenfalte 2 Siegelnaht 3 Folienklemmen 4 Abzugsrichtung 5 feste Folienklemme Aufreiwinkel B Breite der Folienklemme Bild 3 Prinzipieller Prfaufbau 5 Probenahme 5.1 Vorversuche zur Festle

29、gung des ffnungsweges Anhand von Vorversuchen wird das Ende des ffnungsweges festgelegt. Die Lnge des ffnungsweges ist so einzustellen, dass die Packung ausreichend weit geffnet ist, um eine bequeme Entnahme des Fllgutes zu ermglichen. Bei wiederholenden Prfungen, z. B. zur Qualittssicherung in der

30、Produktion, kann der ffnungsweg auf kritische/relevante Bereiche eingegrenzt werden. Speziell bei Beuteln ist darauf zu achten, dass die Prfung sptestens vor Beginn der Packmitteldehnung beendet wird. 5.2 Prfkrper Es werden vorzugsweise gefllte Verpackungen zur Prfung verwendet, um Einflsse aus dem

31、Herstellungsprozess (Fllgut, Maschine, Packmittel) zu bercksichtigen. Die Prfung von Leerpackungen ist zulssig und muss entsprechend im Prfprotokoll vermerkt werden. 5.3 Vorbereitung der Prfkrper Gefllte Verpackungen knnen vor der Prfung entleert werden, indem der Boden bzw. die der Anrisskontur geg

32、enberliegende Seite geffnet bzw. abgetrennt und das Fllgut entnommen wird. Dabei ist auf die Unversehrtheit der Siegelnaht zu achten. Alternativ knnen gefllte Verpackungen geprft werden, wobei auf die Einhaltung des Aufreiwinkels zu achten ist (siehe Bild 5). Um eine Berhrung mit der Prfeinrichtung

33、zu vermeiden, muss ggf. die Lnge der Verpackung eingekrzt werden. DIN 55409-1:2012-09 9 5.4 Probenanzahl Die Anzahl und Auswahl der Prfkrper muss so erfolgen, dass ein statistisch gesichertes Ergebnis abgeleitet werden kann. Eine Wiederholungsrate von 10 Proben pro Prfserie wird empfohlen. Bei Leerp

34、ackungen knnen, je nach Varianz der Messwerte, fnf Proben pro Prfserie ausreichend sein. 5.5 Prfbedingungen Zur Sicherstellung der endgltigen Nahtfestigkeit ist zwischen Herstellung und Prfung der Packungen eine Lagerung von mindestens 24 h einzuhalten und entsprechend der produktspezifischen Beding

35、ungen zu lagern. Prfungen im laufenden Produktionsprozess dienen der berprfung von Qualittsparametern, verbunden mit der Mglichkeit, zeitnah auf Qualittsschwankungen reagieren zu knnen. Daher ist in diesem Fall eine Prfung direkt nach der Herstellung sinnvoll. Um eine Aussage zur ffnungskraft ber di

36、e gesamte Mindesthaltbarkeitsdauer (MHD) der Packung treffen zu knnen, ist eine Wiederholung der Prfung zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb der MHD zweckmig. Die Prfung der Prfkrper muss entsprechend den Bedingungen des bestimmungsgemen Gebrauchs erfolgen. BEISPIEL Fr die Prfung bei bestimmungsge

37、mem Gebrauch ist die ffnungskraft z. B. einer mikrowellengeeigneten Verpackung nach dem bestimmungsgemen Erwrmen in der Mikrowelle zu ermitteln. Bei Tiefkhlpackungen, die im noch tiefgekhlten Zustand vom Verbraucher geffnet werden, sollte die Prfung unter diesen Bedingungen durchgefhrt werden. Die P

38、rfung von Sterilgutverpackungen erfolgt nach dem Sterilisationsprozess und der Konditionierung. 6 Durchfhrung 6.1 Prfparameter Aufreiwinkel: 180 Prfgeschwindigkeit: 600 mm/min Abweichende Prfgeschwindigkeiten drfen verwendet werden und sind im Prfprotokoll zu vermerken. Es ist jedoch zu beachten, da

39、ss die ffnungskraft abhngig von der Prfgeschwindigkeit stark variieren kann und eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse nur bei einheitlicher Prfgeschwindigkeit gegeben ist. 6.2 Einrichten der Prftechnik Ausreichend hohe Abtastrate zur Messwerteerfassung einstellen; Parameter: Vorkraft“ in der Software

40、 der Zugprfmaschine ausschalten; Klemmen parallel und zentriert zueinander ausrichten. 6.3 Prfkrpervorbereitung/-einspannung Gefllte Verpackung ggf. am Boden ffnen und entleeren; Beutel ggf. einkrzen, um Berhrung mit Zugprfvorrichtung zu vermeiden; Packung ohne Vorschdigung der Siegelnaht einspannen

41、; Ausrichtung des Beutels bzw. der Anrisskontur an weichen“ Tiefziehpackungen muss mittig/symmetrisch zu den Folienklemmen erfolgen, ggf. ergnzt durch eine Messschablone (siehe auch Bild 4); nach einseitigem Einspannen der Verpackung (Klemme an der Kraftmessdose) Kraftwert nullen. DIN 55409-1:2012-0

42、9 10 ANMERKUNG Beim Einspannen der Packung ist zu bercksichtigen, dass die eingestellte Abzugsgeschwindigkeit erst nach einer gewissen Beschleunigung (Traversenweg) erreicht wird. Legende 1 ffnungsrichtung 2 Folienklemme 3 Anrisskontur Bild 4 Beispielhafte Darstellung der Einspannung der Packung mit

43、 Ausrichtung Klemme zu Anrisskontur 6.4 Prfung Packung von Hand sttzen, um den Abzugswinkel 90 (entspricht Aufreiwinkel 180) ber den gesamten ffnungsvorgang sicherzustellen; ANMERKUNG Bei (Leer-)packungen mit ausreichender Eigenstabilitt kann ggf. auf das Sttzen von Hand verzichtet werden, sofern in

44、 Vorprfungen nachgewiesen wurde, dass sich die Packung whrend der Prfung selbststndig symmetrisch ausrichtet (siehe auch Bild 5). Bild 5 Methode zur Sttzung der Packung whrend der Prfung Die zum Auftrennen der Siegelnaht bentigte ffnungskraft ber den ffnungsweg als Kraft-Weg-Diagramm aufzeichnen (si

45、ehe Bild 7). Vor beginnender Packmitteldehnung nach erfolgter Auftrennung der Siegelnaht (speziell bei Beuteln) Messung beenden. DIN 55409-1:2012-09 11 7 Auswertung Der aufgezeichneten Messkurve wird die maximale ffnungskraft entnommen. Dabei ist zu beachten, dass die maximale ffnungskraft in der Re

46、gel vor bzw. beim erstmaligen vollstndigen berschreiten der Siegelnahtbreite auftritt (siehe Bilder 7 und 8, Messpunkt 3). Bei Beuteln erfolgt im Anschluss daran typischerweise eine Auftrennung der Siegelnaht entlang der Siegelnahtbreite. Die hierfr notwendige Kraft ist in der Regel geringer, da die

47、 Lnge der Peellinie abnimmt. Ein erneutes Ansteigen der Kraft ber die maximale ffnungskraft hinaus tritt ggf. auf, wenn die Siegelnaht geffnet ist und die Packmitteldehnung in den Seitenbereichen des Beutels gemessen wird (siehe Bild 8, Messpunkt 6). Dieser erneute Kraftanstieg ist kein Bestandteil

48、der ffnungskraft und nicht auszuwerten. Zustzlich zu den Messwerten sind die ffnungsbilder (wie z. B. fadenfreier Peel, Auftrennen der Lngsnaht, Packstoff eingerissen) zu beschreiben und ggf. fotografisch zu dokumentieren. Angaben zur Packungsffnung, die fr die Interpretation der Messergebnisse hilfreich sind, sind zu ergnzen (z. B. Packung wurde nicht vollstndig bzw. bis geffnet, Aufreirand ist aus Folienklemme herausgerutscht). Messpunkt 1 Messpunkt 2 Messpunkt 3 Messpunkt 4 Messpunkt 5 Messpunkt 6 Legende Messpunkt 1 Beutel eingespannt,