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第一節玻璃包裝容器性能測試醫藥包裝、食品包裝、飲料及酒類包裝、易腐蝕物品優點:化學性能穩定、表面光滑、硬度高、不易污染、長期使用材質變化小,可回收使用。缺點:容易破碎。強度要求高。抗壓,不抗拉。玻璃包裝容器破裂圖(P114圖4-1)。第一節玻璃包裝容器性能測試醫藥包裝、食品包裝、飲料及酒類包(a)內壓破裂,(b)外部沖擊破裂,(c)跌落沖擊破裂(d)熱沖擊破裂,(e)(f)水沖擊破裂(a)內壓破裂,(b)外部沖擊破裂,(c)跌落沖擊破裂一、玻璃包裝容器理化學性能測試物理性能檢驗:外觀質量,耐壓,耐沖擊,應力醫藥瓶:耐久性,強度,密封性,瓶口光滑性酒瓶:色調,防紫外線含氣飲料瓶,啤酒瓶:耐內壓強度,耐熱沖擊性一、玻璃包裝容器理化學性能測試物理性能檢驗:外觀質量,1.外觀質量檢驗

外觀缺陷:口部變形,瓶口內徑差,表面粗糙,壁厚不均,凹凸不平,氣泡,傷痕,螺紋臺階缺口及圈數不對。目測,簡單量具(卡規、環規),自動檢測機1.外觀質量檢驗2.耐內壓強度試驗

是對玻璃容器內裝物引起的壓力形成的內部破壞作用做強度測試。

含氣飲料,內壓強度與溫度、沖擊、容器自身形狀、壁厚、回收使用時間長短有關。

國際標準,充氣瓶1.6MPa;國家標準,充氣瓶1.2MPa,一般玻璃瓶0.7MPa

瓶型越復雜,內壓強度越低。圓:100%,橢圓:50%,方:10~25%-玻璃強度,為6.37×107Pa。D-瓶身內徑,mm,δ-瓶壁厚度,mm。2.耐內壓強度試驗日本碳酸飲料瓶內壓強度指標:內裝物壓力(Pa)20℃1min耐內壓強度(Pa)21.6×104以下9.31×105以上(24.5~39.2)×10414.7×105以上(39.2~49)×10419.6×105以上日本碳酸飲料瓶內壓強度指標:內裝物壓力(Pa)20℃1min(1)試驗原理與設備均勻加壓,直到預定值或發生破裂為止。設備:耐內壓強度試驗機:壓力指示燈,定時器,氣缸,壓力計,壓力管,襯墊,夾板,水。(2)試驗方法

在瓶內裝滿水,使水面保持在瓶口部位,壓緊密封裝置,加蓋防護罩。②開動加壓裝置,通過水對壓力的傳遞來產生內壓直到預定載荷值或發生破裂為止。試驗裝置:玻璃瓶內壓力試驗機(氣-液壓裝置、夾持裝置、壓力顯示部件、安全框等組成)(1)試驗原理與設備

圖4-24內壓強度試驗原理1-壓力指示燈2-定時器3-啟動按鈕4-電機5-氣缸6-壓力計7-壓力管8-襯墊9-水10-夾板圖4-24內壓強3.垂直載荷強度試驗(圖5-34)

垂直載荷強度通常在瓶肩部外表面產生最大拉應力,隨瓶肩形狀的變化而變化。普通瓶堆碼時400~50000N,開蓋時1000~2000N。溜肩,平肩。3.垂直載荷強度試驗(圖5-34)設備:氣壓裝置、夾持、壓力顯示、安全框等組成。試驗方法:

把試樣瓶夾在平臺和氣缸之間,由氣缸對瓶加壓,記錄瓶破壞時的載荷。試驗時應安裝樹脂擋板,以免瓶碎傷人,應對整個瓶子均勻加載。設備:氣壓裝置、夾持、壓力顯示、安全框等組成。

4.耐沖擊強度試驗瓶側壁受到沖擊常產生3種應力:如圖4-5。(1)局部應力。導致局部凹陷,四周產生抗拉應力,造成錐部傷痕或破損,但破瓶現象少。(2)彎曲應力。整個瓶壁因沖擊而發生彎曲,內部產生拉應力。因瓶內表面一般無傷痕,引起瓶破損現象少。(3)扭轉應力。在離沖擊點45°處產生應力,雖然較前兩種應力值小約20%,但因瓶外常有傷痕,容易產生破瓶。實際破瓶幾乎由扭轉應力引起。4.耐沖擊強度試驗

沖擊強度和剝離瓶壁厚度的關系如圖4-7。試驗方法有機械沖擊、運行沖擊、斜面沖擊、耐熱沖擊試驗。圖4-7沖擊強度與壁厚的關系曲線沖擊強度和剝離瓶壁厚度的關系如圖4-7。圖4-7沖4.1擺錘沖擊試驗法通過性試驗:

將試樣放置在支撐臺上,緊靠后支座;上下調整支承臺,將打擊部位調節到需要檢測的部位后,水平方向調節支承臺,使擺錘處于自由靜止狀態,打擊物輕微觸及試樣瓶表面,以規定的沖擊能量重復打擊瓶身周圍相距約120°的3個點。檢查瓶子有無破壞。遞增性試驗:提高沖擊能量,重復試驗,直到瓶子破壞,記錄破瓶沖擊力。儀器:擺錘、夾持、升降機構。圖4-8擺錘沖擊試驗裝置1-水平方向調節手柄2-卡板3-平臺高度調節手柄4-試驗瓶5-刻度盤6-保持子7-打擊物8-升降平臺4.1擺錘沖擊試驗法圖4-8擺錘沖擊試驗裝置4.2運行沖擊試驗法(圖5-31)。

檢驗瓶子在傳送帶上相互碰撞、沖擊情況,記錄破瓶與傳送帶速度之間的關系。圖4-9運行沖擊試驗裝置1-可變速電機2-擋板3-樣品瓶4-瓶導向槽5-試樣瓶6-頂板4.2運行沖擊試驗法(圖5-31)。圖4-9運行沖擊4.3斜面沖擊試驗法。檢查玻璃瓶承受水平沖擊的能力。圖6-5斜面沖擊試驗機簡圖1-鋼軌道2-釋放裝置3-滑車

4-試驗樣品5-擋板4.3斜面沖擊試驗法。檢查玻璃瓶承受水平沖擊的能力。圖6-4.4耐熱沖擊強度試驗

用于確定玻璃容器耐受熱沖擊的能力,即玻璃容器承受突變溫度的能力。(清洗、消毒、熱罐裝)玻璃瓶、罐耐急熱,不耐急冷,受急冷作用容易破裂。從熱應力來看:瓶壁越薄越好。

玻璃瓶受急冷、急熱的溫差約50℃,一般新瓶超過50℃,回收的舊瓶只有35℃。美國、日本等規定玻璃瓶、罐耐急冷溫差指標42℃,我國規定39℃。4.4耐熱沖擊強度試驗(1)試驗原理

利用溫度控制器把兩個水槽溫度按預定溫差調節好,把試樣瓶放入熱水槽中5分鐘,然后連同瓶內熱水急速(在30秒內)移入冷水槽中浸泡30秒后取出,記錄因急劇溫度變化而破裂的瓶數。分析破瓶數與溫度差的關系。(2)試驗方法

試樣是未經其它試驗使用的玻璃瓶、罐,并需預先在實驗室內放置30min以上。冷熱槽內盛水量按試樣質量計算,每千克玻璃用水量不小于10L。槽內水溫均勻,溫差不超過1℃。

設備:冷水槽、溫水槽、試驗籠、計時器。(1)試驗原理三種:合格性試驗,遞增性試驗,破壞性試驗。

A.合格性試驗:冷水槽溫度25±1℃,熱水槽溫度等于冷水槽溫度加上規定的試驗溫差。若冷水槽溫度不是25℃,則每增加或減少5℃,規定的試驗溫差可減少或增加0.5℃。將試樣分隔并直立互不相碰地放入網籃內,再將網籃浸入熱水槽中,試樣瓶灌滿熱水后,槽面水位應高出瓶口5cm以上。三種:合格性試驗,遞增性試驗,破壞性試驗。

試樣在熱水槽中放置不少于5min,將網籃連同盛滿熱水的試樣以10±1s的時間轉入冷水槽,浸泡30秒。取出樣品逐個檢查,得出破裂瓶數和破裂百分數。B.遞增性試驗:每次以恒定溫差(如5℃)逐步提高溫差,直到破瓶百分數達到預定值。

C.破壞性試驗:逐步提高試驗溫差,直到試樣全部破裂。急熱法,急冷法:內部急熱法和外表面急冷法。試樣在熱水槽中放置不少于5min,將網籃連同盛5.內應力試驗

GB4545“玻璃瓶罐內應力檢驗方法”瓷漆法:玻璃容器外表面涂敷一層特殊瓷漆,對容器施加外力,有拉應力存在的部位,瓷漆就會產生裂紋。根據這些裂紋方向和大小判斷應力狀態。偏光法:把試樣瓶放入2個偏振片中間,觀察視場亮度。若試樣瓶存在應力,偏振光就發生旋轉,視場亮度發生變化。比較亮度與標準變形亮度(若干等級),即可得出應力等級。

偏光應力儀WZY-250,有比較法和直測法。5.內應力試驗6.化學穩定性檢驗方法玻璃瓶、罐耐稀酸浸蝕試驗方法實驗用品:蒸餾水。使用前應煮沸,除去CO2,再冷卻待用,pH=5.5±0.1(濃度2%的甲基紅指示劑呈橙紅色),否則用0.02NNaOH和0.01NHCL溶液校正。

2%甲基紅指示劑。0.2g甲基紅指示劑溶于100ml無水乙醇中配制而成。

甲基紅酸性溶液配制。0.10NHCL溶液0.7ml,0.2%甲基紅指示劑5滴,加入1000ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋到刻度線。6.化學穩定性檢驗方法

試驗方法:試驗前將未使用過的玻璃瓶、罐用水、蒸餾水洗凈,再用甲基紅酸性溶液沖洗幾次。在室溫下注入滿口容量90%的甲基紅酸性溶液,瓶口部覆蓋惰性材料或煮過的玻璃皿件,置于水浴鍋內加熱。試樣瓶、罐不可與水浴鍋的底或壁直接接觸,瓶內外液面要基本一致,瓶內溶液溫度應在10~15min內達到85±2℃。保溫30min后觀察瓶內溶液顏色。若不易分辨,可滴入0.2%甲基紅指示劑2滴,再觀察顏色。深色瓶可將溶液倒入清潔燒杯內觀察。評價:呈紅色則合格,呈淡黃色則不合格。試驗方法:影響化學穩定性的因素:1)充填物的性質、濃度、PH值、溫度。2)有些內裝物經曝光會變質,故用有色瓶。影響化學穩定性的因素:7.水沖強度試驗(圖5-35、36)

又稱水錘強度試驗,是指玻璃瓶水沖效應引起的破壞力。水沖效應通常在熱裝形式充液的瓶體上發生;當外包裝容器,如紙箱碰撞時,也可能發生水沖效應。如圖4-12。

圖4-12水沖現象的模擬1-內壓2-受壓縮區域3-形成空穴7.水沖強度試驗(圖5-35、36)圖試驗方法:

將玻璃容器按規定進行充填、包裝,從30~40cm高度向下自由跌落。只要有一個瓶破損,該高度即為水沖擊的臨界跌落高度。

為了減小最大沖擊加速度,改變紙箱尺寸,把瓶蓋與紙箱之間的間隙從2mm增大到7mm。這樣瓦楞紙箱的緩沖作用可使沖擊加速度減小。

被測箱體下部箱體上部箱體鋼板試驗方法:被測箱體下部箱體上部箱體鋼板

8.防止飛散性試驗(圖5-37)含氣飲料玻璃瓶受到劇烈沖擊而破裂,因存在內壓,瓶子碎片有飛出危險。

瓶表面有塑料涂層、薄膜。試驗方法:

試驗用CO2飲料,或含有相同比率CO2的水,按標準量充填,溫度保持25±1℃。使玻璃容器保持水平,從75cm高度自然落下。測量以落點為中心,半徑100cm圓形框內碎片質量的百分率。玻璃瓶碎片質量的95%應在1m以內。

m1--瓶子質量,m2--100cm范圍內碎片的質量。8.防止飛散性試驗(圖5-37)9.密封性能測試(1)氣密性:干燥劑放入玻璃罐,封蓋,濕度100%,一周,用干燥劑的增量表示氣密性。(2)漏水性:

一定量的水注入玻璃瓶,封蓋,放入調溫調濕箱(20~30度),24h,以水量的減少量表示玻璃瓶的漏水性。(3)連續耐壓性:第一種方法:用7.57升的水稀釋98%的濃硫酸40.5g,在210ml的玻璃瓶內注入稀釋溶液200ml。然后用無蓋小紙盒盛裝3gNaHCO3后放入玻璃瓶內,在紙盒內的NaHCO3未溶解前封蓋。再將玻璃瓶倒置,待NaHCO3完全溶解后,放入65度的水中,1h后觀察有無氣體由玻璃瓶與封蓋處溢出。第二種方法:

NaHCO3與稀H2SO4作用產生的CO2注入玻璃瓶,封蓋,40℃,一周,是否漏氣。9.密封性能測試(4)連續耐負壓性:一定量的熱水灌入玻璃瓶,封蓋,水溫90℃,放入常溫真空器中,24h,測定真空度的變化。(5)瞬時耐內壓性:封蓋,0.9MPa水或N2注入容器加壓,看是否密封。(4)連續耐負壓性:一定量的熱水灌入玻璃瓶,封蓋,水溫90℃10.其它參數測試(容量、厚度、垂直偏差)(1)瓶子容量檢測

應定時抽查滿口容量。利用瓶子容量比較器,比較試驗瓶與同型標準樣瓶的容量。首先把一個標準樣瓶夾在檢測夾具上,校準機內氣缸,使氣缸容量與標準瓶相等。卸下樣瓶,裝上受檢驗瓶子,使其與已校準的機內氣缸和受檢驗瓶子同時施加微小的振蕩氣壓。10.其它參數測試(容量、厚度、垂直偏差)若兩者容量不等,產生壓力差,差值反映其與標準樣瓶的容量差。差值通過傳感器轉變成電信號,經電壓放大后,驅動小型伺服從動調節活塞進行平衡,直到壓力差消失。活塞的最終位置以差值的形式顯示在比較器的面板上,該差值可表示相對于標準樣瓶的容量差值,也可表示樣瓶的實際容積。若兩者容量不等,產生壓力差,差值反映其與標準樣瓶的容量差。差(2)瓶子厚度檢測(圖5-38)采用電容式傳感頭檢測瓶壁厚度。傳感頭利用彈簧壓力壓在受檢瓶子的外表面上,傳感器的有效電容取決于有效作用區的玻璃平均厚度,有效區6mm

×6mm

垂直掃描式;固定高度掃描式;薄點掃描式圖5-38壁厚分析器1-可旋轉對中卡盤2-樣瓶3-錐形壓頭4-檢驗頭5-高度調節機構6-限位器7-掃描記錄儀8-薄點檢測鈕9-選擇開關10-手動掃描指示(2)瓶子厚度檢測(圖5-38)圖5-38壁厚分析器(3)瓶子垂直軸偏差測量

垂直軸偏差指瓶口的中心到瓶底中心垂直線的水平偏差。

測量儀器:帶有夾緊裝置的旋轉底盤,帶有一個百分表或讀數顯微鏡的垂直立柱;也可選用V形塊底板,帶有水平尺或百分表的垂直立柱組成。試驗方法:首先將瓶子夾持在水平板上,旋轉底板360o。如用V形塊測量,應將樣瓶緊靠在V形塊上。在與水平面成45o方向對樣瓶施加一個向下的壓力,旋轉瓶子360o,記下瓶口邊緣外側與固定點的最大和最小距離。按精確度0.1mm修正實測值。垂直軸偏差等于測得的最大值和最小值之差的一半。精確到0.1mm。(3)瓶子垂直軸偏差測量二、藥用玻璃包裝容器性能檢驗

輸液瓶,安瓿瓶,抗菌素瓶基本測試項目包括以下幾方面:

1.玻璃質量方面厚度均勻,盡可能避免存在結石、條紋、析晶等缺陷。透明度要高,有色玻璃顏色要穩定均勻。

2.玻璃理化性能方面

藥用玻璃應抗酸、抗堿、抗水,具有一定的熱穩定性,避光性。“凡選用直接接觸藥品的包裝材料、容器(包括油墨,粘合劑,襯墊,填充物等)必須無毒,與藥品不發生化學作用、不發生組分脫落或遷移到藥品當中,必須保證和方便患者安全用藥”。二、藥用玻璃包裝容器性能檢驗輸液瓶,安瓿瓶,安瓿瓶質量檢測

安瓿瓶盛裝注射劑,有無色透明及棕色2種;外形有直頸、曲頸和雙聯3種;規格有1、2、5、10和20ml五種;

安瓿瓶質量檢測項目包括:

規格尺寸外觀質量清潔度理化性能:甲基紅中性試驗,耐堿性能試驗,耐酸性能試驗,應力試驗,熱穩定性,密封性檢驗。安瓿瓶質量檢測安瓿瓶盛裝注射劑,有無色透明及棕第四章-第一講-玻璃包裝容器性能測試課件1.規格尺寸安瓿瓶規格尺寸包括:身長,瓶絲長度,瓶壁厚度,開口徑,絲徑,泡徑等。

檢測儀器:游標卡尺,千分尺,超聲波測厚儀,測管儀。四點自動檢測法:開口徑,絲徑,泡徑,頸徑。三點檢測:絲徑,泡徑,頸徑。

2.外觀質量玻璃缺陷:色澤,結石,透明節點,氣泡線,條紋線。

安瓿瓶缺陷:絲歪,絲扁,歪底,吸底,瓶底氣泡,爆裂紋。

游標卡尺或光電方法檢測絲歪,絲扁,歪底。光電檢測裂紋,結石,氣泡,薄厚不均。電容性檢測法,氣壓檢測法,熱輻射檢測法,放射性檢測法。1.規格尺寸3.清潔度

麻點:檢驗玻璃管中的塵土或玻璃屑,特別瓶肩處的塵土或玻璃屑。

檢驗方法:將安瓿瓶割絲圓口,沖洗,向瓶內倒入少量蒸餾水,放入121℃熱壓鍋內蒸煮半小時,取出冷卻后,用肉眼觀察麻點數。還應觀察安瓿瓶外壁有無油狀物,半透明霧狀物或紅粉等。3.清潔度4.理化性能試驗(1)甲基紅中性試驗:測定安瓿瓶在微酸性溶液中經高溫高壓消毒后析出堿量。試驗原理:以甲基紅溶液作指示劑,觀察甲基紅溶液顏色變化,從而判斷玻璃薄膜析出的堿量。測試方法:GB4771“藥用玻璃及其玻璃容器堿滲出量試驗方法”向安瓿注入甲基紅溶液pH=4.2±0.5,熔封后,在121℃,1個大氣壓的消毒鍋內保溫半小時。測定時室溫不宜過低,若低于20℃,甲基紅溶液易產生沉淀,影響精度。瓶內甲基紅溶液不變為黃色為合格。4.理化性能試驗(2)耐堿性能試驗兩種方法:耐堿脫片法、堿溶法。

耐堿脫片法:脫片:指安瓿或其他玻璃容器中呈閃光的懸浮的玻璃薄膜。

0.0075NNaOH溶液脫片率不超過2%;0.001NNaOH溶液不得有易見到的脫片。(2)耐堿性能試驗

試驗方法:將安瓿瓶清洗,圓口,在規格瓶中分別灌入經濾孔為5~15微米的垂熔玻璃漏斗過濾的0.0075N或0.001NNaOH溶液,熔封后在日光燈下檢查剔除含有玻璃屑、纖維等異物的安瓿瓶,放入高壓消毒鍋中,15min內升高到121℃,保溫半小時,取出冷卻24H后,在40W日光燈下檢查“脫片”。

堿溶法(粉末法):靈敏度高,重現性好,設備簡單,操作方便。稱取定量的一定粒度的玻璃粉末在121℃純水的作用下,玻璃中的堿金屬離子被析出,使原來呈中性或偏酸性浸蝕液轉變成堿性。玻璃顆粒20~40目,試樣10g,加蒸餾水50ml,121℃保溫半小時,以甲基紅溶液作指示劑,用0.02N硫酸滴定,并以空白試驗校正。試驗方法:將安瓿瓶清洗,圓口,在規格瓶中分別(3)耐酸性能試驗灌裝0.01N鹽酸溶液不得有易見到的脫片。玻璃與酸的反應,主要是離子擴散過程,即酸中的氫離子或玻璃中的堿金屬離子互相擴散。酸不直接與玻璃起反應,而是通過水的作用侵蝕玻璃,而濃酸的含水量低,因此,濃酸對玻璃的侵蝕力低于稀酸。

一般,玻璃的抗酸力優于抗堿力。(4)應力試驗

偏光應力儀法。根據瓶子呈現的顏色判斷瓶子的應力級數。國家標準規定,在應力儀上無色安瓿瓶允許呈紫紅色至微蘭色,棕色安瓿瓶允許呈紫紅色至微綠色。(3)耐酸性能試驗(5)熱穩定性可在做耐堿脫片試驗時同時測定。觀察受熱沖擊后破裂瓶數。1~2ml的瓶子破裂率不大于1%,5~20ml的瓶子破裂率不大于2%。(6)密封性檢驗漏氣檢驗。減壓法。在滅菌箱中抽真空,如有漏氣,安瓿瓶內部空氣也被抽出,著色溶液就吸入到漏氣安瓿瓶中而使藥液染色,剔除染色瓶子。但裂縫太小,可能漏檢。精度5微米。

高頻點火花探測儀。將高頻、高壓電流加于安瓿瓶外部,因裂縫和孔眼存在,電流會發生變化,從而檢測是否漏氣。

HDAH型電子檢漏儀,可檢測直徑小于0.85微米的微孔或闊度只有0.5微米的裂縫。(5)熱穩定性思考題:1)解釋合格性試驗和破壞性試驗。2)解釋單分子擴散原理。3)介紹一種最簡單的PE、PP、PET鑒別方法。4)簡述玻璃容器外觀缺陷?5)導致玻璃容器破裂的是哪種應力?6)常用的藥用玻璃包裝容器有哪幾種?7)安瓿瓶質量檢測項目有哪些?8)對于一般的包裝容器性能測試,其預處理溫濕度是多少?思考題:第一節玻璃包裝容器性能測試醫藥包裝、食品包裝、飲料及酒類包裝、易腐蝕物品優點:化學性能穩定、表面光滑、硬度高、不易污染、長期使用材質變化小,可回收使用。缺點:容易破碎。強度要求高。抗壓,不抗拉。玻璃包裝容器破裂圖(P114圖4-1)。第一節玻璃包裝容器性能測試醫藥包裝、食品包裝、飲料及酒類包(a)內壓破裂,(b)外部沖擊破裂,(c)跌落沖擊破裂(d)熱沖擊破裂,(e)(f)水沖擊破裂(a)內壓破裂,(b)外部沖擊破裂,(c)跌落沖擊破裂一、玻璃包裝容器理化學性能測試物理性能檢驗:外觀質量,耐壓,耐沖擊,應力醫藥瓶:耐久性,強度,密封性,瓶口光滑性酒瓶:色調,防紫外線含氣飲料瓶,啤酒瓶:耐內壓強度,耐熱沖擊性一、玻璃包裝容器理化學性能測試物理性能檢驗:外觀質量,1.外觀質量檢驗

外觀缺陷:口部變形,瓶口內徑差,表面粗糙,壁厚不均,凹凸不平,氣泡,傷痕,螺紋臺階缺口及圈數不對。目測,簡單量具(卡規、環規),自動檢測機1.外觀質量檢驗2.耐內壓強度試驗

是對玻璃容器內裝物引起的壓力形成的內部破壞作用做強度測試。

含氣飲料,內壓強度與溫度、沖擊、容器自身形狀、壁厚、回收使用時間長短有關。

國際標準,充氣瓶1.6MPa;國家標準,充氣瓶1.2MPa,一般玻璃瓶0.7MPa

瓶型越復雜,內壓強度越低。圓:100%,橢圓:50%,方:10~25%-玻璃強度,為6.37×107Pa。D-瓶身內徑,mm,δ-瓶壁厚度,mm。2.耐內壓強度試驗日本碳酸飲料瓶內壓強度指標:內裝物壓力(Pa)20℃1min耐內壓強度(Pa)21.6×104以下9.31×105以上(24.5~39.2)×10414.7×105以上(39.2~49)×10419.6×105以上日本碳酸飲料瓶內壓強度指標:內裝物壓力(Pa)20℃1min(1)試驗原理與設備均勻加壓,直到預定值或發生破裂為止。設備:耐內壓強度試驗機:壓力指示燈,定時器,氣缸,壓力計,壓力管,襯墊,夾板,水。(2)試驗方法

在瓶內裝滿水,使水面保持在瓶口部位,壓緊密封裝置,加蓋防護罩。②開動加壓裝置,通過水對壓力的傳遞來產生內壓直到預定載荷值或發生破裂為止。試驗裝置:玻璃瓶內壓力試驗機(氣-液壓裝置、夾持裝置、壓力顯示部件、安全框等組成)(1)試驗原理與設備

圖4-24內壓強度試驗原理1-壓力指示燈2-定時器3-啟動按鈕4-電機5-氣缸6-壓力計7-壓力管8-襯墊9-水10-夾板圖4-24內壓強3.垂直載荷強度試驗(圖5-34)

垂直載荷強度通常在瓶肩部外表面產生最大拉應力,隨瓶肩形狀的變化而變化。普通瓶堆碼時400~50000N,開蓋時1000~2000N。溜肩,平肩。3.垂直載荷強度試驗(圖5-34)設備:氣壓裝置、夾持、壓力顯示、安全框等組成。試驗方法:

把試樣瓶夾在平臺和氣缸之間,由氣缸對瓶加壓,記錄瓶破壞時的載荷。試驗時應安裝樹脂擋板,以免瓶碎傷人,應對整個瓶子均勻加載。設備:氣壓裝置、夾持、壓力顯示、安全框等組成。

4.耐沖擊強度試驗瓶側壁受到沖擊常產生3種應力:如圖4-5。(1)局部應力。導致局部凹陷,四周產生抗拉應力,造成錐部傷痕或破損,但破瓶現象少。(2)彎曲應力。整個瓶壁因沖擊而發生彎曲,內部產生拉應力。因瓶內表面一般無傷痕,引起瓶破損現象少。(3)扭轉應力。在離沖擊點45°處產生應力,雖然較前兩種應力值小約20%,但因瓶外常有傷痕,容易產生破瓶。實際破瓶幾乎由扭轉應力引起。4.耐沖擊強度試驗

沖擊強度和剝離瓶壁厚度的關系如圖4-7。試驗方法有機械沖擊、運行沖擊、斜面沖擊、耐熱沖擊試驗。圖4-7沖擊強度與壁厚的關系曲線沖擊強度和剝離瓶壁厚度的關系如圖4-7。圖4-7沖4.1擺錘沖擊試驗法通過性試驗:

將試樣放置在支撐臺上,緊靠后支座;上下調整支承臺,將打擊部位調節到需要檢測的部位后,水平方向調節支承臺,使擺錘處于自由靜止狀態,打擊物輕微觸及試樣瓶表面,以規定的沖擊能量重復打擊瓶身周圍相距約120°的3個點。檢查瓶子有無破壞。遞增性試驗:提高沖擊能量,重復試驗,直到瓶子破壞,記錄破瓶沖擊力。儀器:擺錘、夾持、升降機構。圖4-8擺錘沖擊試驗裝置1-水平方向調節手柄2-卡板3-平臺高度調節手柄4-試驗瓶5-刻度盤6-保持子7-打擊物8-升降平臺4.1擺錘沖擊試驗法圖4-8擺錘沖擊試驗裝置4.2運行沖擊試驗法(圖5-31)。

檢驗瓶子在傳送帶上相互碰撞、沖擊情況,記錄破瓶與傳送帶速度之間的關系。圖4-9運行沖擊試驗裝置1-可變速電機2-擋板3-樣品瓶4-瓶導向槽5-試樣瓶6-頂板4.2運行沖擊試驗法(圖5-31)。圖4-9運行沖擊4.3斜面沖擊試驗法。檢查玻璃瓶承受水平沖擊的能力。圖6-5斜面沖擊試驗機簡圖1-鋼軌道2-釋放裝置3-滑車

4-試驗樣品5-擋板4.3斜面沖擊試驗法。檢查玻璃瓶承受水平沖擊的能力。圖6-4.4耐熱沖擊強度試驗

用于確定玻璃容器耐受熱沖擊的能力,即玻璃容器承受突變溫度的能力。(清洗、消毒、熱罐裝)玻璃瓶、罐耐急熱,不耐急冷,受急冷作用容易破裂。從熱應力來看:瓶壁越薄越好。

玻璃瓶受急冷、急熱的溫差約50℃,一般新瓶超過50℃,回收的舊瓶只有35℃。美國、日本等規定玻璃瓶、罐耐急冷溫差指標42℃,我國規定39℃。4.4耐熱沖擊強度試驗(1)試驗原理

利用溫度控制器把兩個水槽溫度按預定溫差調節好,把試樣瓶放入熱水槽中5分鐘,然后連同瓶內熱水急速(在30秒內)移入冷水槽中浸泡30秒后取出,記錄因急劇溫度變化而破裂的瓶數。分析破瓶數與溫度差的關系。(2)試驗方法

試樣是未經其它試驗使用的玻璃瓶、罐,并需預先在實驗室內放置30min以上。冷熱槽內盛水量按試樣質量計算,每千克玻璃用水量不小于10L。槽內水溫均勻,溫差不超過1℃。

設備:冷水槽、溫水槽、試驗籠、計時器。(1)試驗原理三種:合格性試驗,遞增性試驗,破壞性試驗。

A.合格性試驗:冷水槽溫度25±1℃,熱水槽溫度等于冷水槽溫度加上規定的試驗溫差。若冷水槽溫度不是25℃,則每增加或減少5℃,規定的試驗溫差可減少或增加0.5℃。將試樣分隔并直立互不相碰地放入網籃內,再將網籃浸入熱水槽中,試樣瓶灌滿熱水后,槽面水位應高出瓶口5cm以上。三種:合格性試驗,遞增性試驗,破壞性試驗。

試樣在熱水槽中放置不少于5min,將網籃連同盛滿熱水的試樣以10±1s的時間轉入冷水槽,浸泡30秒。取出樣品逐個檢查,得出破裂瓶數和破裂百分數。B.遞增性試驗:每次以恒定溫差(如5℃)逐步提高溫差,直到破瓶百分數達到預定值。

C.破壞性試驗:逐步提高試驗溫差,直到試樣全部破裂。急熱法,急冷法:內部急熱法和外表面急冷法。試樣在熱水槽中放置不少于5min,將網籃連同盛5.內應力試驗

GB4545“玻璃瓶罐內應力檢驗方法”瓷漆法:玻璃容器外表面涂敷一層特殊瓷漆,對容器施加外力,有拉應力存在的部位,瓷漆就會產生裂紋。根據這些裂紋方向和大小判斷應力狀態。偏光法:把試樣瓶放入2個偏振片中間,觀察視場亮度。若試樣瓶存在應力,偏振光就發生旋轉,視場亮度發生變化。比較亮度與標準變形亮度(若干等級),即可得出應力等級。

偏光應力儀WZY-250,有比較法和直測法。5.內應力試驗6.化學穩定性檢驗方法玻璃瓶、罐耐稀酸浸蝕試驗方法實驗用品:蒸餾水。使用前應煮沸,除去CO2,再冷卻待用,pH=5.5±0.1(濃度2%的甲基紅指示劑呈橙紅色),否則用0.02NNaOH和0.01NHCL溶液校正。

2%甲基紅指示劑。0.2g甲基紅指示劑溶于100ml無水乙醇中配制而成。

甲基紅酸性溶液配制。0.10NHCL溶液0.7ml,0.2%甲基紅指示劑5滴,加入1000ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋到刻度線。6.化學穩定性檢驗方法

試驗方法:試驗前將未使用過的玻璃瓶、罐用水、蒸餾水洗凈,再用甲基紅酸性溶液沖洗幾次。在室溫下注入滿口容量90%的甲基紅酸性溶液,瓶口部覆蓋惰性材料或煮過的玻璃皿件,置于水浴鍋內加熱。試樣瓶、罐不可與水浴鍋的底或壁直接接觸,瓶內外液面要基本一致,瓶內溶液溫度應在10~15min內達到85±2℃。保溫30min后觀察瓶內溶液顏色。若不易分辨,可滴入0.2%甲基紅指示劑2滴,再觀察顏色。深色瓶可將溶液倒入清潔燒杯內觀察。評價:呈紅色則合格,呈淡黃色則不合格。試驗方法:影響化學穩定性的因素:1)充填物的性質、濃度、PH值、溫度。2)有些內裝物經曝光會變質,故用有色瓶。影響化學穩定性的因素:7.水沖強度試驗(圖5-35、36)

又稱水錘強度試驗,是指玻璃瓶水沖效應引起的破壞力。水沖效應通常在熱裝形式充液的瓶體上發生;當外包裝容器,如紙箱碰撞時,也可能發生水沖效應。如圖4-12。

圖4-12水沖現象的模擬1-內壓2-受壓縮區域3-形成空穴7.水沖強度試驗(圖5-35、36)圖試驗方法:

將玻璃容器按規定進行充填、包裝,從30~40cm高度向下自由跌落。只要有一個瓶破損,該高度即為水沖擊的臨界跌落高度。

為了減小最大沖擊加速度,改變紙箱尺寸,把瓶蓋與紙箱之間的間隙從2mm增大到7mm。這樣瓦楞紙箱的緩沖作用可使沖擊加速度減小。

被測箱體下部箱體上部箱體鋼板試驗方法:被測箱體下部箱體上部箱體鋼板

8.防止飛散性試驗(圖5-37)含氣飲料玻璃瓶受到劇烈沖擊而破裂,因存在內壓,瓶子碎片有飛出危險。

瓶表面有塑料涂層、薄膜。試驗方法:

試驗用CO2飲料,或含有相同比率CO2的水,按標準量充填,溫度保持25±1℃。使玻璃容器保持水平,從75cm高度自然落下。測量以落點為中心,半徑100cm圓形框內碎片質量的百分率。玻璃瓶碎片質量的95%應在1m以內。

m1--瓶子質量,m2--100cm范圍內碎片的質量。8.防止飛散性試驗(圖5-37)9.密封性能測試(1)氣密性:干燥劑放入玻璃罐,封蓋,濕度100%,一周,用干燥劑的增量表示氣密性。(2)漏水性:

一定量的水注入玻璃瓶,封蓋,放入調溫調濕箱(20~30度),24h,以水量的減少量表示玻璃瓶的漏水性。(3)連續耐壓性:第一種方法:用7.57升的水稀釋98%的濃硫酸40.5g,在210ml的玻璃瓶內注入稀釋溶液200ml。然后用無蓋小紙盒盛裝3gNaHCO3后放入玻璃瓶內,在紙盒內的NaHCO3未溶解前封蓋。再將玻璃瓶倒置,待NaHCO3完全溶解后,放入65度的水中,1h后觀察有無氣體由玻璃瓶與封蓋處溢出。第二種方法:

NaHCO3與稀H2SO4作用產生的CO2注入玻璃瓶,封蓋,40℃,一周,是否漏氣。9.密封性能測試(4)連續耐負壓性:一定量的熱水灌入玻璃瓶,封蓋,水溫90℃,放入常溫真空器中,24h,測定真空度的變化。(5)瞬時耐內壓性:封蓋,0.9MPa水或N2注入容器加壓,看是否密封。(4)連續耐負壓性:一定量的熱水灌入玻璃瓶,封蓋,水溫90℃10.其它參數測試(容量、厚度、垂直偏差)(1)瓶子容量檢測

應定時抽查滿口容量。利用瓶子容量比較器,比較試驗瓶與同型標準樣瓶的容量。首先把一個標準樣瓶夾在檢測夾具上,校準機內氣缸,使氣缸容量與標準瓶相等。卸下樣瓶,裝上受檢驗瓶子,使其與已校準的機內氣缸和受檢驗瓶子同時施加微小的振蕩氣壓。10.其它參數測試(容量、厚度、垂直偏差)若兩者容量不等,產生壓力差,差值反映其與標準樣瓶的容量差。差值通過傳感器轉變成電信號,經電壓放大后,驅動小型伺服從動調節活塞進行平衡,直到壓力差消失。活塞的最終位置以差值的形式顯示在比較器的面板上,該差值可表示相對于標準樣瓶的容量差值,也可表示樣瓶的實際容積。若兩者容量不等,產生壓力差,差值反映其與標準樣瓶的容量差。差(2)瓶子厚度檢測(圖5-38)采用電容式傳感頭檢測瓶壁厚度。傳感頭利用彈簧壓力壓在受檢瓶子的外表面上,傳感器的有效電容取決于有效作用區的玻璃平均厚度,有效區6mm

×6mm

垂直掃描式;固定高度掃描式;薄點掃描式圖5-38壁厚分析器1-可旋轉對中卡盤2-樣瓶3-錐形壓頭4-檢驗頭5-高度調節機構6-限位器7-掃描記錄儀8-薄點檢測鈕9-選擇開關10-手動掃描指示(2)瓶子厚度檢測(圖5-38)圖5-38壁厚分析器(3)瓶子垂直軸偏差測量

垂直軸偏差指瓶口的中心到瓶底中心垂直線的水平偏差。

測量儀器:帶有夾緊裝置的旋轉底盤,帶有一個百分表或讀數顯微鏡的垂直立柱;也可選用V形塊底板,帶有水平尺或百分表的垂直立柱組成。試驗方法:首先將瓶子夾持在水平板上,旋轉底板360o。如用V形塊測量,應將樣瓶緊靠在V形塊上。在與水平面成45o方向對樣瓶施加一個向下的壓力,旋轉瓶子360o,記下瓶口邊緣外側與固定點的最大和最小距離。按精確度0.1mm修正實測值。垂直軸偏差等于測得的最大值和最小值之差的一半。精確到0.1mm。(3)瓶子垂直軸偏差測量二、藥用玻璃包裝容器性能檢驗

輸液瓶,安瓿瓶,抗菌素瓶基本測試項目包括以下幾方面:

1.玻璃質量方面厚度均勻,盡可能避免存在結石、條紋、析晶等缺陷。透明度要高,有色玻璃顏色要穩定均勻。

2.玻璃理化性能方面

藥用玻璃應抗酸、抗堿、抗水,具有一定的熱穩定性,避光性。“凡選用直接接觸藥品的包裝材料、容器(包括油墨,粘合劑,襯墊,填充物等)必須無毒,與藥品不發生化學作用、不發生組分脫落或遷移到藥品當中,必須保證和方便患者安全用藥”。二、藥用玻璃包裝容器性能檢驗輸液瓶,安瓿瓶,安瓿瓶質量檢測

安瓿瓶盛裝注射劑,有無色透明及棕色2種;外形有直頸、曲頸和雙聯3種;規格有1、2、5、10和20ml五種;

安瓿瓶質量檢測項目包括:

規格尺寸外觀質量清潔度理化性能:甲基紅中性試驗,耐堿性能試驗,耐酸性能試驗,應力試驗,熱穩定性,密封性檢驗。安瓿瓶質量檢測安瓿瓶盛裝注射劑,有無色透明及棕第四章-第一講-玻璃包裝容器性能測試課件1.規格尺寸安瓿瓶規格尺寸包括:身長,瓶絲長度,瓶壁厚度,開口徑,絲徑,泡徑等。

檢測儀器:游標卡尺,千分尺,超聲波測厚儀,測管儀。四點自動檢測法:開口徑,絲徑,泡徑,頸徑。三點檢測:絲徑,泡徑,頸徑。

2.外觀質量玻璃缺陷:色澤,結石,透明節點,氣泡線,條紋線。

安瓿瓶缺陷:絲歪,絲扁,歪底,吸底,

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