大型运输包装件 跌落试验标准解析

王东方 毛鹏辉

我国标准中规定，大型运输包装件是指其质量与体积需要用机械装卸的运输包装件，而国外标准中还规定重量大于一定数值的包装件为大型运输包装件。大型运输包装件在物流运输过程中一般会采用机械搬运的方式进行装卸，实际操作中，大型运输包装件在机械搬运过程中可能因为操作不当或意外事件使其存在跌落的可能。而跌落是导致包装件发生破损最直接和直观的危害。为了使诸多包装企业、物流企业、高校以及运输包装实验室更加全面地了解大型运输包装件跌落标准，本文中，笔者将重点介绍国内外各类相关的跌落试验标准，并分享实际跌落试验应用实例，供业界参考。

大型运输包装件跌落试验方法

跌落试验适用于评定包装件在受到垂直冲击时的耐冲击强度以及包装对内装物的保护能力。试验原理是：先提升试验样品至预定高度，然后使其按预定状态落下，与冲击台面相撞。大型运输包装件适合机械搬运，各类标准大多都以支撑跌落的试验方法来加以考核，有些也采用自由跌落的方式，甚至采用冲击试验机。

国内外标准对大型运输包装件跌落试验的要求

1.GB/T 5398-1999《大型运输包装件试样方法》

GB/T 5398-1999中的跌落试验包括面跌落试验、棱跌落试验和角跌落试验3种试验方法。

（1）面跌落试验

面跌落试验是将试验样品按预定状态放置在该标准规定的冲击台面上，提起试验样品一端至预定的跌落高度后，使其自由落下，产生冲击，示意图如图1所示。

（2）棱跌落试验

棱跌落试验是将试验样品按预定状态放置在该标准规定的冲击台面上，然后提起试验样品一端至垫木或其他支撑物上，再提起试验样品另一端至预定高度后，使其自由落下，产生冲击。需要说明的是，垫木或其他支撑物相对试验样品长度方向为直角，垫起高度应保证试验样品在跌落时两端面之间无支撑，且在提起试验样品另一端准备跌落时，不应使试验样品在垫起处产生滑动，示意图如图2所示。

（3）角跌落试验

角跌落试验是按棱跌落试验的方法将试验样品的一端垫起后，然后将一块100～250mm的垫块垫在已被垫起试样样品一端的一个角下面，再将该角相对的底角提起到预定的跌落高度后，使其自由落下，产生冲击，示意图如图3所示。

需要注意的是，GB/T 5398-1999标准中对于跌落高度并没有明确要求。

2.ASTM D 6179-2007《单元化货物和大型船运箱及板条箱粗处理的试验方法》

ASTM D 6179-2007标准中的跌落试验包括以下几种：

（1）旋转面跌落试验

旋转面跌落试验是以包装箱、木条箱或集装载荷的一个棱支撑在台面上，提起试验样品另外一端至预定高度释放，使整个平面冲击台面。需要注意的是，当试验样品过高或者顶部过重时，要防止试验样品在冲击后倾翻。

（2）旋转角跌落试验

旋转角跌落试验是提起试验样品的一端，将一块4～1 0 i n c h（100～254mm）的平垫块垫在被垫起试验样品一端的一个角上，以便冲击到这个角的对角。提起试验样品无支撑的那一端，使较底的那个角以预定的高度自由跌落冲击到台面上。需要注意的是，当试验样品过高或者顶部过重时，要防止试验样品在冲击后倾翻。

（3）旋转棱跌落试验

旋转棱跌落试验是提起试验样品的一端并用木料或支撑物支撑，与试验样品的长度方向呈直角。垫起的高度应充分保证试验样品在跌落时两端面之间无支撑。抬起试验样品的另一端至预定的高度后释放使试验样品冲击到台面上。当试验样品过高或者顶部过重时，要防止试验样品在冲击后倾翻。

（4）无支撑自由跌落试验

无支撑自由跌落试验是提升试验样品至所需的跌落高度位置，释放试验样品使其自由跌落，跌落的部位由试验人员选择。

需要注意的是，在该标准中有些项目的中文译名中加入了“旋转”二字，是因为英文表述中包含“Rotational”这个词，实际上，从测试方法来说，与国标中要求的相应方法是一致的。

在ASTM D 6179-2007标准中，并没有明确指出跌落高度，但是在ASTM D 4169-2008标准中规定了机械搬运试验跌落高度，并划分了3个测试等级，如表1所示。

3.ISTA标准

ISTA（国际安全运输协会）各系列标准中也采用了几种大型运输包装件跌落试验的方法，具体内容见表2。

一般情况下，跌落是所有运输危害因素中最直接、最残酷的影响因素，也是导致产品损伤、失效的关键因素，所以选择恰当的跌落试验方法有助于设计或改进产品和包装，能够有效解决产品货损，并降低包装费用。

跌落试验后，产品性能的损失或改变都是不可接受的，但是包装的非功能性损伤，如产品外观的变形、破损，根据其使用目的，在某些情况下是允许出现的。这就需要根据实际需求来确定包装件在跌落试验中出现的现象是否在可接受的范围内。

大型运输包装件跌落试验实例

下面，我们通过一个典型实例来介绍跌落试验的具体应用。例如，某公司需要对该公司的产品包装件进行运输，该包装件属于大型运输包装件，整个物流的搬运过程采用机械搬运方式，该公司要求产品在运输过程中不能够有任何损坏，包装箱不允许有开裂现象甚至结构性损坏。

我们采用适合模拟机械搬运跌落的大型运输包装件试验方法进行试验，经过对包装件搬运情况的了解，该试验项目最终确定参考ISTA 3E中的旋转棱跌落试验。该试验项目进行步骤如下。

（1）将集合包装放置在平整、刚性的冲击台面上，如钢板或水泥地；

（2）用宽度和高度为3.5～4.0inch（90～100mm）的垫木或其他支撑物支撑起底面一条最短的棱；

（3）提升底面垫起棱的对棱离开地面8inch（200mm）；

（4）释放棱，使其自由跌落在平整、刚性的冲击台面上；

（5）底面的一条长棱重复操作步骤1～4（包装件的长度方向尺寸小于宽度方向尺寸的2倍）；

（6）旋转棱跌落试验结束。

如此，我们便完成了对该大型运输包装件跌落试验的模拟测试，试验示意图及现场图分别如图4、图5所示。

在对大型运输包装件进行跌落测试时，试验人员首先需要确定测试方法，如跌落部位、跌落高度、跌落次数和跌落顺序等。这些参数可以依据相关测试标准确定，也可以根据测试需求方在实际过程中运输装卸的情况特殊制定。总之，科学合理地进行大型运输包装件跌落试验才能客观地反映出物流危害的强度和运输包装件对于物流危害的适应程度。希望各行业企业能够重视相关测试工作，认识到运输包装测试对于企业的重要性，充分运用测试手段不断改进物流环境和产品包装，以达到企业优化设计、节约成本、保证产品质量的目的。