ISTA試驗程序體系介紹及ISTA 2A試驗程序詳解

ISTA試驗程序體系介紹

大部分ISTA（International Safe Transit Association，國際安全運輸協會）試驗程序都是運輸前的測試程序，即為了比較和評估包裝的保護性能和包裝件對于運輸危害的耐受性而進行的試驗。ISTA將試驗程序和項目分為以下幾個系列。

(1)ISTA1系列：非模擬整體性能試驗程序，其能評估產品和包裝的強度，但并不一定能模擬實際的運輸危害。該系列的試驗項目相對簡單，對設備和操作人員的技術要求較低。

(2)ISTA3系列：綜合模擬試驗程序，其以廣義的運輸危害為基礎，能比較全面地模擬實際運輸中的各類危害，對設備和操作人員的要求較高。

(3)ISTA5系列：集中模擬試驗程序，其以用戶測量或觀察到的危害類型、發生順序、強度等為基礎。該系列適用于價值非常高的產品，針對性較強，對設備和操作人員的要求與ISTA3系列非常相似，但同時要求操作人員須具有試驗設計方面的豐富知識，并掌握足夠信息。

(4)ISTA2系列：介于ISTA1系列和ISTA3系列之間的部分模擬性能試驗程序，其結合了ISTA1系列的基本試驗要素和ISTA3系列的高級試驗要素。

(5)ISTA4系列：加強模擬性能試驗項目，其是一款網絡應用程序，能創造出強化的模擬試驗計劃。加強模擬是綜合模擬的延伸，包含實際各種各樣的運輸危害，此外還引入了一個或多個加強模擬因素。例如，ISTA 4AB可根據用戶給定的運輸類型生成試驗項目和試驗順序等一整套試驗程序。

(6)ISTA6系列：會員性能試驗項目，其專門由或者為大型制造商、零售商（如山姆會員店）量身定制包裝件性能測試標準，用來管理、選拔他們旗下的供應商。

(7)ISTA7系列：開發試驗項目，其屬于包裝開發測試，試驗項目來自ISTA1、ISTA2、ISTA3系列。

從上述不同系列的ISTA試驗程序和項目中我們可以看出，ISTA對于包裝實際運輸危害的模擬程度并不相同?？紤]到ISTA 2A是ISTA2系列中使用率最高的試驗程序之一，故筆者以其為例，對其試驗項目和模擬程度進行詳細的解析。

ISTA 2A試驗程序詳解

1.ISTA 2A的適用范圍

ISTA 2A是單個包裝件部分模擬性能的試驗程序，適用于不超過150磅（68千克）的單個包裝件的運輸試驗；評估包裝件的性能；比較不同包裝及產品設計的性能；評估國際運輸包裝件。需要注意的是，ISTA 2A不包括某些運輸條件，如潮濕、氣壓或非正常搬運作業等。

2.ISTA 2A的試驗項目及順序

(1)溫濕度預處理：包裝件的外包裝通常采用瓦楞紙箱，為了準確、客觀地反映出瓦楞紙箱的性能，包裝件在進行溫濕度處理前，應先在實驗室自然溫濕度環境中放置6小時，以保證試驗結果的客觀準確性。

(2)溫濕度處理：若已知產品在極端的溫濕度條件下可能會被損壞，為了準確判定產品和外包裝在預設的溫濕度條件下的性能狀態，就需要按照最嚴格的溫濕度條件進行試驗。ISTA試驗程序中共提供了8種預設條件，如-29℃（-20°F）的極端寒冷、60℃（140°F）的極端干熱等。如果外包裝選用了瓦楞紙箱，那么應按照一項或多項溫濕度條件對包裝件進行處理，再進行以下試驗，這樣更能體現出瓦楞紙箱的抗壓性和其他保護性能。需要注意的是，溫濕度處理完成后應立即進行以下試驗。

(3)壓力試驗：由于壓力試驗主要測試的是包裝件的抗壓性，尤其對瓦楞紙箱的抗壓性提出了挑戰，因此筆者將對其進行詳細分析。ISTA 2A共提供了3種壓力試驗的方法：①試驗機加壓并釋放法；②試驗機加壓并保持法；③堆碼試驗法。

首先，根據表1的公式確定壓力試驗的壓力值或載荷值。

其中，補償系數是因為考慮到了試驗以外的影響因素，如溫濕度、堆碼方式、長時間碼放等。在一定條件下還可選用其他系數，如壓力試驗和溫濕度處理一同進行時，包裝的強度會有所降低，此時若瓦楞紙箱處在高濕條件下，補償系數就需要降低。如果沒有使用ISTA推薦的數值，那么在試驗報告中必須進行詳細說明。

如果不知道包裝件的堆碼層數，那么可按如下步驟來確定。

步驟1：包裝件是否在流通過程中進行了倉儲堆碼？如果是，進行步驟2；如果不是，進行步驟3。

步驟2：整體堆碼高度按5米計，那么S=5米/H，其中S為堆碼層數，H為一個包裝件的高度。需要注意的是，5米代表比較高的堆碼高度，但有些情況下堆碼高度或許會超過這個高度，因此最好按照實際情況確定S值。

步驟3：整體堆碼高度按2.3米計，那么S=2.3米/H，其中S為堆碼層數，H為一個包裝件的高度。需要注意的是，2.3米代表在陸運或海運集裝箱中比較常見的堆碼高度，但有些情況下堆碼高度或許會超過或低于這個高度，因此最好按照實際情況確定S值。

壓力試驗可以很好地檢驗承壓包裝件的強度和嚴密性。在試驗過程中，通過觀察外包裝有無明顯變形或破裂（內裝物不易在試驗過程中被觀察到，因此只觀察外包裝，如瓦楞紙箱的變化），來驗證包裝件是否具有設計中所必需的承壓能力。

(4)振動試驗：可進行隨機振動或定頻振動。隨機振動要求頻譜的G值為1.15，理論行程峰峰值為22.45毫米；定頻振動要求固定頻率下振幅峰峰值為25毫米，再根據包裝件能彈起的振動頻率計算試驗時間。

(5)沖擊試驗：可分別采取跌落試驗、斜面沖擊試驗和水平沖擊試驗三種中的任一種。其中，跌落試驗是根據包裝件的質量確定跌落高度，其他兩種是根據包裝件的質量確定沖擊速度。

(6)振動試驗：同(4)。

ISTA 2A在試驗項目中增加了壓力試驗，模擬了堆碼對包裝件造成的危害，因此正確采用ISTA 2A可測試產品和包裝對于溫濕度、壓力、振動、沖擊的耐受能力，是一項模擬性較強的試驗程序。

表1 壓力試驗壓力值與載荷值的公式

注： ①Wt為包裝件的總質量，英制單位：磅（lb），公制單位：千克（kg）；

②S為包裝件的堆碼層數，如果沒有堆碼，S值為1，壓力值或載荷值為0，無需再進行壓力試驗；

③1為堆碼層數最底層的包裝件；

④F為補償系數，范圍一般為3～6，如果包裝件在流通過程中有倉儲堆碼，ISTA建議最小取值

為5，否則最小取值為4；

⑤1.4為時間補償系數；

⑥9.8為公制轉換系數（千克轉化為牛頓）。