大型運輸包裝件 跌落試驗標準解析

王東方 毛鵬輝

我國標準中規定，大型運輸包裝件是指其質量與體積需要用機械裝卸的運輸包裝件，而國外標準中還規定重量大于一定數值的包裝件為大型運輸包裝件。大型運輸包裝件在物流運輸過程中一般會采用機械搬運的方式進行裝卸，實際操作中，大型運輸包裝件在機械搬運過程中可能因為操作不當或意外事件使其存在跌落的可能。而跌落是導致包裝件發生破損最直接和直觀的危害。為了使諸多包裝企業、物流企業、高校以及運輸包裝實驗室更加全面地了解大型運輸包裝件跌落標準，本文中，筆者將重點介紹國內外各類相關的跌落試驗標準，并分享實際跌落試驗應用實例，供業界參考。

大型運輸包裝件跌落試驗方法

跌落試驗適用于評定包裝件在受到垂直沖擊時的耐沖擊強度以及包裝對內裝物的保護能力。試驗原理是：先提升試驗樣品至預定高度，然后使其按預定狀態落下，與沖擊臺面相撞。大型運輸包裝件適合機械搬運，各類標準大多都以支撐跌落的試驗方法來加以考核，有些也采用自由跌落的方式，甚至采用沖擊試驗機。

國內外標準對大型運輸包裝件跌落試驗的要求

1.GB/T 5398-1999《大型運輸包裝件試樣方法》

GB/T 5398-1999中的跌落試驗包括面跌落試驗、棱跌落試驗和角跌落試驗3種試驗方法。

（1）面跌落試驗

面跌落試驗是將試驗樣品按預定狀態放置在該標準規定的沖擊臺面上，提起試驗樣品一端至預定的跌落高度后，使其自由落下，產生沖擊，示意圖如圖1所示。

（2）棱跌落試驗

棱跌落試驗是將試驗樣品按預定狀態放置在該標準規定的沖擊臺面上，然后提起試驗樣品一端至墊木或其他支撐物上，再提起試驗樣品另一端至預定高度后，使其自由落下，產生沖擊。需要說明的是，墊木或其他支撐物相對試驗樣品長度方向為直角，墊起高度應保證試驗樣品在跌落時兩端面之間無支撐，且在提起試驗樣品另一端準備跌落時，不應使試驗樣品在墊起處產生滑動，示意圖如圖2所示。

（3）角跌落試驗

角跌落試驗是按棱跌落試驗的方法將試驗樣品的一端墊起后，然后將一塊100～250mm的墊塊墊在已被墊起試樣樣品一端的一個角下面，再將該角相對的底角提起到預定的跌落高度后，使其自由落下，產生沖擊，示意圖如圖3所示。

需要注意的是，GB/T 5398-1999標準中對于跌落高度并沒有明確要求。

2.ASTM D 6179-2007《單元化貨物和大型船運箱及板條箱粗處理的試驗方法》

ASTM D 6179-2007標準中的跌落試驗包括以下幾種：

（1）旋轉面跌落試驗

旋轉面跌落試驗是以包裝箱、木條箱或集裝載荷的一個棱支撐在臺面上，提起試驗樣品另外一端至預定高度釋放，使整個平面沖擊臺面。需要注意的是，當試驗樣品過高或者頂部過重時，要防止試驗樣品在沖擊后傾翻。

（2）旋轉角跌落試驗

旋轉角跌落試驗是提起試驗樣品的一端，將一塊4～1 0 i n c h（100～254mm）的平墊塊墊在被墊起試驗樣品一端的一個角上，以便沖擊到這個角的對角。提起試驗樣品無支撐的那一端，使較底的那個角以預定的高度自由跌落沖擊到臺面上。需要注意的是，當試驗樣品過高或者頂部過重時，要防止試驗樣品在沖擊后傾翻。

（3）旋轉棱跌落試驗

旋轉棱跌落試驗是提起試驗樣品的一端并用木料或支撐物支撐，與試驗樣品的長度方向呈直角。墊起的高度應充分保證試驗樣品在跌落時兩端面之間無支撐。抬起試驗樣品的另一端至預定的高度后釋放使試驗樣品沖擊到臺面上。當試驗樣品過高或者頂部過重時，要防止試驗樣品在沖擊后傾翻。

（4）無支撐自由跌落試驗

無支撐自由跌落試驗是提升試驗樣品至所需的跌落高度位置，釋放試驗樣品使其自由跌落，跌落的部位由試驗人員選擇。

需要注意的是，在該標準中有些項目的中文譯名中加入了“旋轉”二字，是因為英文表述中包含“Rotational”這個詞，實際上，從測試方法來說，與國標中要求的相應方法是一致的。

在ASTM D 6179-2007標準中，并沒有明確指出跌落高度，但是在ASTM D 4169-2008標準中規定了機械搬運試驗跌落高度，并劃分了3個測試等級，如表1所示。

3.ISTA標準

ISTA（國際安全運輸協會）各系列標準中也采用了幾種大型運輸包裝件跌落試驗的方法，具體內容見表2。

一般情況下，跌落是所有運輸危害因素中最直接、最殘酷的影響因素，也是導致產品損傷、失效的關鍵因素，所以選擇恰當的跌落試驗方法有助于設計或改進產品和包裝，能夠有效解決產品貨損，并降低包裝費用。

跌落試驗后，產品性能的損失或改變都是不可接受的，但是包裝的非功能性損傷，如產品外觀的變形、破損，根據其使用目的，在某些情況下是允許出現的。這就需要根據實際需求來確定包裝件在跌落試驗中出現的現象是否在可接受的范圍內。

大型運輸包裝件跌落試驗實例

下面，我們通過一個典型實例來介紹跌落試驗的具體應用。例如，某公司需要對該公司的產品包裝件進行運輸，該包裝件屬于大型運輸包裝件，整個物流的搬運過程采用機械搬運方式，該公司要求產品在運輸過程中不能夠有任何損壞，包裝箱不允許有開裂現象甚至結構性損壞。

我們采用適合模擬機械搬運跌落的大型運輸包裝件試驗方法進行試驗，經過對包裝件搬運情況的了解，該試驗項目最終確定參考ISTA 3E中的旋轉棱跌落試驗。該試驗項目進行步驟如下。

（1）將集合包裝放置在平整、剛性的沖擊臺面上，如鋼板或水泥地；

（2）用寬度和高度為3.5～4.0inch（90～100mm）的墊木或其他支撐物支撐起底面一條最短的棱；

（3）提升底面墊起棱的對棱離開地面8inch（200mm）；

（4）釋放棱，使其自由跌落在平整、剛性的沖擊臺面上；

（5）底面的一條長棱重復操作步驟1～4（包裝件的長度方向尺寸小于寬度方向尺寸的2倍）；

（6）旋轉棱跌落試驗結束。

如此，我們便完成了對該大型運輸包裝件跌落試驗的模擬測試，試驗示意圖及現場圖分別如圖4、圖5所示。

在對大型運輸包裝件進行跌落測試時，試驗人員首先需要確定測試方法，如跌落部位、跌落高度、跌落次數和跌落順序等。這些參數可以依據相關測試標準確定，也可以根據測試需求方在實際過程中運輸裝卸的情況特殊制定。總之，科學合理地進行大型運輸包裝件跌落試驗才能客觀地反映出物流危害的強度和運輸包裝件對于物流危害的適應程度。希望各行業企業能夠重視相關測試工作，認識到運輸包裝測試對于企業的重要性，充分運用測試手段不斷改進物流環境和產品包裝，以達到企業優化設計、節約成本、保證產品質量的目的。