DIN 55529-2012 Packaging - Determining the sealed-seam strength of sealings made of flexible packaging material《包装 测定软包装材料制密封件的密封接缝强度》.pdf

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1、September 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Verpackungswesen (NAVp) im DINPreisgruppe 8DIN 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!$)D“1910633www.din.deDDIN 5552

2、9Verpackung Bestimmung der Siegelnahtfestigkeit von Siegelungen aus flexiblenPackstoffenPackaging Determining the sealed-seam strength of sealings made of flexible packaging materialEmballage Dtermination de la rsistance la dchirure des joints souds faits de matriauxdemballage souplesAlleinverkauf d

3、er Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 55529:2005-09www.beuth.deGesamtumfang 12 SeitenDIN 55529:2012-09 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich 5 2 Normative Verweisungen . 5 3 Begriffe 5 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens . 6 5 Verfahren . 6 5.1 Gert . 6 5.2

4、Probekrper . 6 5.2.1 Probenahme, Probenanzahl und Probekrper 6 5.2.2 Konditionierung 6 5.3 Prfparameter . 7 5.3.1 Prfklima 7 5.3.2 Einspannen der Probekrper, Abzugsrichtung und Einspannlnge 7 5.4 Durchfhrung 8 6 Auswertung . 8 7 Prfprotokoll . 8 Anhang A (informativ) Bruchbilder . 9 Anhang B (normat

5、iv) Probeentnahme schrg zur Siegelnaht . 12 DIN 55529:2012-09 3 Vorwort Dieses Dokument wurde im Normenausschuss Verpackungswesen (NAVp), Arbeitsausschuss NA 115-02-01 AA Flexible, flchige Packmittel Folien, Scke, Beutel, Tragetaschen“ berarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige

6、 Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. nderungen Gegenber DIN 55529:2005-09 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Normative Verweisungen aktualisiert; b) bei 5.2.

7、1 Zusatz Proben unter 45“ aufgenommen; c) bei 5.3.1.1 Verweisung auf Normen aufgenommen; d) Anhang A von normativ in informativ gendert; e) Anhang B (normativ) Probeentnahme schrg zur Siegelnaht“ aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN 55529: 2005-09 DIN 55529:2012-09 4 Einleitung Fr Verpackungen aus flexi

8、blen Packstoffen gibt es zahlreiche Anwendungen, in denen die Verbindung der Packstoffe durch Siegelung die zentrale Rolle spielt. Beispiele sind Siegelungen zwischen gleichartigen und unterschiedlichen thermoplastischen Materialien oder Siegelungen zwischen einem thermoplastischen Siegelmedium und

9、einem nicht-thermoplastischen Packstoff zur Verbindung von verschiedenen Teilen einer Verpackung. An diese Verbindungen durch Siegelung werden bestimmte Anforderungen an die Festigkeit gestellt, um die vorgesehene Verwendungsart der Verpackungen sicherzustellen. Die geforderte Festigkeit der Siegeln

10、hte entscheidet hufig ber die Auswahl und Anwendung von Rohstoffen, aber auch ber den Einsatzbereich mit den zugehrigen Anforderungen an Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Es ist deshalb unabdingbar, ein reproduzierbares Messverfahren zu der Ermittlung der Festigkeit von Siegelungen zu haben, auf de

11、ren Basis Anforderungen und Spezifikationen zwischen Rohstoff, Packstoff und Verpackungshersteller festgelegt und berprft werden knnen. DIN 55529:2012-09 5 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Prfung von Siegelungen von Verpackungen aus flexiblen Packstoffen, z. B. aus Kunststoff, Verbundmater

12、ialien sowie fr lackierte und bedruckte Aluminiumfolien und Papiere, wobei die Siegelschicht ein Kunststoff, Siegellack oder ein Kaltsiegelstoff sein kann. Die Herstellung der Siegelnhte kann entweder auf einem Laborsiegelgert oder auf einer Verpackungsmaschine erfolgen. 2 Normative Verweisungen Die

13、 folgenden Dokumente, die in diesem 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 (eins

14、chlielich aller nderungen). DIN EN 20187, Papier, Pappe und Zellstoff Normalklima fr die Vorbehandlung und Prfung und Verfahren zur berwachung des Klimas und der Probenvorbehandlung DIN EN ISO 291, Kunststoffe Normalklimate fr Konditionierung und Prfung 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments g

15、elten die folgenden Begriffe. 3.1 flexibler Packstoff bahnfrmiges, flexibles Material zur Herstellung von Verpackungen 3.2 Siegelung durch Druck oder Wrme und Druck erzeugte Verbindung zwischen zwei polymeren Materialien, oder Kunststoffen oder zwischen einer Metalloberflche und einem polymeren Mate

16、rial, oder Kunststoff 3.3 Siegelzeit Dauer der Siegeldruckeinwirkung 3.4 Siegeldruck Maximaldruck, mit dem die Siegelbacken whrend des Siegelvorgangs auf die Packstoffe einwirken 3.5 Siegelbacken Metallschienen, mit denen Wrme und Druck auf die zu siegelnden Substrate bertragen werden Anmerkung 1 zu

17、m Begriff: Wichtig ist die Wrmeleitfhigkeit, die Geometrie (flach, gerundet), die Breite wegen des Einflusses von Randausquetschungen und die Oberflche (glatt, geriffelt, Pyramidenmuster usw.). 3.6 thermoplastisches Material Polymer oder Kunststoff, welcher unter Wrmeeinwirkung plastisch wird 3.7 Pe

18、elverschluss durch Siegelung erzeugter Verschluss eines Behlters, Beutels usw., der von Hand leicht zu ffnen ist 3.8 Verbundfolien Folie aus mehreren durch Kaschieren miteinander verbundenen Einzellagen DIN 55529:2012-09 6 3.9 Heisiegelbeschichtung Lackierung oder Extrusionsbeschichtung aus thermopl

19、astischen Materialien, welche sich unter Wrme und Druck mit sich selbst oder anderen Packstoffen verbinden kann 3.10 Kaltsiegelschicht Beschichtung, welche sich durch Druck bei Raumtemperatur mit anderen Packstoffen und/oder mit sich selbst verbinden kann 3.11 Anreikraft Kraft, die aufgewendet werde

20、n muss, um den Beginn der Trennung einer Siegelnaht bzw. die ersten Millimeter der Trennung einer Siegelnaht zu bewirken Anmerkung 1 zum Begriff: Diese ist oft in Folge von Ausquetschungen von Siegelmedium (Siegelraupe) hher, als die Kraft, die fr die Trennung im Innern der gesiegelten Zone bentigt

21、wird. 3.12 Trennkraft mittlere Kraft, die sich einstellt, nachdem die Randbereiche einer Siegelnaht getrennt worden sind 3.13 Hchstkraft maximal erreichte Kraft whrend der Prfung 4 Kurzbeschreibung des Verfahrens Die in dieser Norm behandelte Siegelnahtfestigkeit von flexiblen Packstoffen oder Verpa

22、ckungen wird mit Hilfe eines Zugfestigkeitsprfgertes durch Winkelschlversuche bestimmt. Hierzu werden die beiden durch Siegelung verbundenen Packstoffe an ihren Enden eingespannt und die Siegelnaht unter konstanter Geschwindigkeit und konstantem Winkel aufgezogen. Ermittelt wird der Kraftverlauf, de

23、r in einem Kraft-/Weg-diagramm aufgezeichnet wird (siehe Bild 1). 5 Verfahren 5.1 Gert Die Messung wird mittels eines Zugprfgertes durchgefhrt, welches die Messung und Aufzeichnung der Trennkraft bei gleich bleibender Abzugsgeschwindigkeit ( 1 %) und gleich bleibendem Abzugswinkel erlaubt. Die Trenn

24、kraft sollte mit 1 % vom Messwert gemessen und aufgezeichnet werden knnen. 5.2 Probekrper 5.2.1 Probenahme, Probenanzahl und Probekrper 15 mm breite Streifen werden quer (90) zur Siegelnaht ausgeschnitten. Dabei ist darauf zu achten, dass an den Rndern keine Gratbildung oder Verschweiung auftritt, w

25、elche die Trennkraft erhht. Die Anzahl und Auswahl der Proben muss so erfolgen, dass ein statistisch gesichertes Ergebnis abgeleitet werden kann. Bei Materialien, die zu Wulstbildung der Siegelnaht neigen, kann der Schnitt unter 45 erfolgen, um eine Aussage zur Verbundhaftung zu machen (45 Proben) (

26、siehe Anhang B). 5.2.2 Konditionierung Soweit die Proben klimaempfindliche Bestandteile (Papier, Karton, Zellglas usw.) enthalten, sind sie mindestens 24 h bei Klima (23 1) C und (50 2) % relativer Luftfeuchte nach DIN EN 20187 vorzu-konditionieren. Fr Kunststoffe siehe DIN EN ISO 291. Fr die betrie

27、bliche Kontrollprfung, welche unmittelbar nach oder whrend der Verarbeitung erfolgen, mssen die Umgebungsbedingungen, der Zustand der Proben (Feuchtgehalt usw.) sowie die Abhngigkeit des Verhaltens vom Zustand bekannt sein und in die Bewertung des Messergebnisses einflieen. DIN 55529:2012-09 7 5.3 P

28、rfparameter 5.3.1 Prfklima 5.3.1.1 Feuchtempfindliche Probekrper Feuchtempfindliche Probekrper sind im Normalklima (23 1) C und (50 2) % relativer Luftfeuchte nach DIN EN 20187 oder fr Kunststoffe nach DIN EN ISO 291, auf Vereinbarung im Klima (27 1) C und (65 2) % relativer Luftfeuchte, zu messen.

29、5.3.1.2 Feuchteunempfindliche Probekrper Feuchteunempfindliche Probekrper werden bei Temperaturen von (23 3) C gemessen. Andere Tempera-turen sind zu vereinbaren. 5.3.2 Einspannen der Probekrper, Abzugsrichtung und Einspannlnge 5.3.2.1 Einspannvorrichtung Die Einspannvorrichtung darf kein Durchrutsc

30、hen der eingespannten Streifen ermglichen. Die Probekrper mssen so eingespannt werden knnen, dass die Achse der Zugrichtung mittig im Probekrper verluft. Bei Siegelnhten aus nicht identischen Verbunden muss definiert werden, welcher der Siegelpartner vom anderen abgezogen und dementsprechend eingesp

31、annt wird. Normalerweise ist dies das Laminat mit der geringeren Steifigkeit. Die Einspannung ist so zu whlen, dass der vorgesehene Abzugswinkel whrend der ganzen Messung gleich bleibt. Die freie Einspannlnge der Streifen betrgt (50 1) mm. 5.3.2.2 Abzugswinkel Der Winkel zwischen Siegelnaht und Abzu

32、gsrichtung ist der Abzugswinkel und soll 90 betragen. Abweichungen sind zu protokollieren. Legende 1 Zugrichtung 2 Spannbacken 3 Siegelung 4 Siegelstreifen 5 Zugachse Bild 1 Schematische Darstellung der Prfanordnung DIN 55529:2012-09 8 5.3.2.3 Abzugsgeschwindigkeit Die Abzugsgeschwindigkeit betrgt 1

33、00 mm/min 10 %; andere Geschwindigkeiten sind zu vereinbaren. 5.4 Durchfhrung Nach Nullabgleich der Messkraft am Zugprfgert ist der Probekrper vorkraftlos so einzuspannen, dass die Siegelnaht mittig in der Einspannlnge und senkrecht zur Abzugsrichtung positioniert ist (siehe Bild 1). Am Zugprfgert w

34、ird die Abzugsgeschwindigkeit nach 5.3.2.3 eingestellt und der Messvorgang ausgelst. Die zur Trennung der Siegelnaht bentigte Kraft wird ber den gesamten Messweg als Kraft-/Wegdiagramm aufgezeichnet. 6 Auswertung Aus der Messkurve knnen die Anrei-, Trenn- und Hchstkraft entnommen werden. Zustzlich s

35、ind die Bruchbilder zu beschreiben (Beispiele im Anhang A (informativ). 7 Prfprotokoll Im Prfprotokoll mssen folgende Angaben enthalten sein: a) Probenbezeichnung und gegebenenfalls Beschreibung; b) Siegelparameter: Siegeltemperatur, Siegelzeit, Siegeldruck, Siegelnahtbreite, Art des Siegelwerkzeugs

36、 (Art und Oberflche der Siegelbacken); c) Prfparameter: Abzugswinkel, Abzugsgeschwindigkeit, Geometrie der Siegelnaht; d) Prfbedingungen: Temperatur und relative Luftfeuchte; e) Anzahl der Probekrper; f) Mittelwerte der Anrei-, der Trenn- und Hchstkraft; Standardabweichung; g) weitere Angaben: Bruch

37、bildbeschreibung nach Anhang; anderes Verhalten (z. B. Dehnung) muss gesondert beschrieben werden; h) gegebenenfalls vereinbarte Abweichungen von dieser Norm; i) Prfstelle, Datum, Prfer. DIN 55529:2012-09 9 Anhang A (informativ) Bruchbilder Bild A.1 Adhsionstrennung z. B. bei Lacken Schlt (A) Bild A

38、.2 Kohsionstrennung z. B. bei Lacken Schlt (C) Bild A.3 Der Packstoff reit an der Naht ab Riss an der Naht (B) DIN 55529:2012-09 10 Bild A.4 Der Riss verluft innerhalb der Hei-Siegelschichten Riss an der Naht (E) Bild A.5 Die versiegelten Schichten lsen sich vom Trgermaterial und reien dabei Riss un

39、d Delamination (G) Bild A.6 Die versiegelten Schichten lsen sich vom Trgermaterial und reien dabei nicht Delamination (D) DIN 55529:2012-09 11 Bild A.7 Die Hei-Siegelschicht reit ab, der Riss pflanzt sich im Trgermaterial fort bei Papier: Faserriss (FR); bei Folie: Splei in der Folie (FS) DIN 55529:

40、2012-09 12 Anhang B (normativ) Probeentnahme schrg zur Siegelnaht Bei Materialien, die zu Wulstbildung der Siegelnaht durch Ausquetschen des Siegelmediums neigen, kann bei Ermittlung der Trennkrfte ein zu hoher Wert ermittelt werden, da dieser Wulst erst zu berwinden ist. Auerdem kann der Verbund du

41、rch die hohen Krfte geschdigt werden, sodass der ermittelte Wert nicht der wahren Siegelnahtfestigkeit entspricht. Fr diesen Fall mssen 15 mm breite Streifen unter 45 aus der Siegelnaht geschnitten werden. Die weitere Prfung erfolgt nach 5.3 und Folgende. Bei den 45 Proben wird von der Spitze an auf

42、gezogen, sodass bei der Messung der Wulst, der am Rand der Siegelnaht entsteht, nur eine kleine Rolle spielt. Die Probe muss mindestens bis zur vollen Breite von 15 mm aufgezogen werden. Bei dieser Prfung sind Verbundhaftungsschwchen durch das Aufziehen von Spitze besser als beim Aufziehen unter 90 zu erkennen.