新标准抗紫外线袋技术要求和试验方法解析
2015-04-08王金强
王金强 整 理
在今年6月1日正式实施的《GB/T 8946-2013塑料编织袋通用技术要求》(以下简称“新标准”)中,增加了抗紫外线袋的技术要求和试验方法。对塑编标准增加可选择要求的袋抗紫外线性能条款是必要的。这是基于国际贸易需要及国内新疆等地的需要。该条款的相关内容说明如下。
一、增加抗紫外线性能要求的说明
新标准在“6.6抗紫外线性能”中要求:抗紫外线袋的经向、纬向、缝底向、粘合向和阀口向试样紫外老化后的拉伸负荷不应小于原始拉伸负荷的50%。
原标准 GB/T8946-1998《塑料编织袋》和GB/T8947-1998《复合塑料编织袋》没有抗紫外线性能要求。
新标准增加袋的抗紫外线性能是必要的,但对塑料编织袋产品不是必须的。这就是新标准增加袋抗紫外线性能的准则。
1、对编织袋产品抗紫外线性能不是必须的
考虑到我国塑编产业的国情,目前,我国生产的编织袋绝大部分用于内销,而内销的塑编产品中有抗紫外线要求的不多。如果现在就对所有的塑编产品都要求有抗紫外线性能是不现实的,而且对不需要抗紫外线的编织袋增加抗紫外线性能会提高产品的无用成本,这是一种浪费。应当是在客户需要时,才增加检测抗紫外线性能。
2、对塑编标准增加袋抗紫外线性能条款是必要的
首先是基于国际贸易需要,出口的编织袋,一般客户都要求有抗紫外线性能的要求。即使不提出抗紫外线性能要求,按照国际惯例,编织袋也要有一定的抗紫外线能力。如国际标准ISO 23560:2008(E)和欧洲标准EN277:1995,都明确规定聚丙烯编织袋最低的抗紫外线性能为:UV-B型荧光紫外线灯持续时间应为144小时(即6天),拉伸负荷的强度保持率为50%。如果出口编织袋没有一定的抗紫外线能力,恐怕在海运的过程中就老化了,到港卸货后根本就不能承装物料。
其次是部分国内客户需求。由于部分客户使用条件和使用时间的不同,特别是新疆等紫外线光照强度高的地区,也会对编织袋提出抗紫外线性能要求。
再次是塑编国标和逐渐国际塑编有关标准接轨的需要。
3、解决“不是必须的”和“必要的”途径
解决“新标准增加袋的抗紫外线性能是必要的,对于塑料编织袋产品不是必须的”途径是非抗紫外线袋不要求此项性能,新标准的提法是:抗紫外线袋的……拉伸负荷不应小于原始拉伸负荷的50%。不是抗紫外线袋不要求此项指标。
因此,该项技术要求是客户要求才生产。如果客户不是要求生产抗紫外线袋,抗紫外线性能要求条款就不成立。
如果客户要求生产抗紫外线袋,而且比新标准规定的最普通、最低限抗紫外线性能(144小时)还高的要求,例如288小时,则需要由供需双方协商决定。
4、与国际接轨问题
至于什么时间我国的编织袋在抗紫外线性能上真正和国际接轨,所有编织袋产品都要求具有抗紫外线能力,还要有一个时间过程,目前行不通。
二、增加抗紫外线性能实验条款的说明
新标准在“7.6抗紫外线性能”中给出了抗紫外线袋的试验方法。
原标准 GB/T 8946-1998《塑料编织袋》和GB/T 8947-1998《复合塑料编织袋》没有规定抗紫外线性能,因为原标准没有要求编织袋具备抗紫外线能力。
新标准对抗紫外线袋要求和检测抗紫外线性能是该标准发布20年来首次增加抗紫外线性能。
新标准增加抗紫外线性能试验说明如下:
1、新标准增加抗紫外线袋要求和检测抗紫外线性能是为了适应国内外市场需求。新标准修订时,接到很多塑编企业和用户的意见,建议规范编织袋的抗紫外线性能要求和试验方法。
20年前该标准第一版本发布时,国内外还没有认识和要求编织袋有抗紫外线性能。随着时间的推移,编织袋功能和应用领域的扩大,国内外对编织袋的抗紫外线性能要求呼声越来越高,国外有关集装袋和编织袋产品普遍要求有抗紫外线性能,我国这次修订的编织袋标准也增加了抗紫外线性能要求和试验方法。
但是,塑编界也有很多企业反对新标准增加袋的抗紫外线性能要求和试验方法,这些企业往往是使用再生料生产编织袋企业,因为再生料是使用过的废旧塑料,在日光下风吹雨淋已经老化,老化程度不等。
新标准制标小组讨论认为,对于需求抗紫外线的场合或客户,应当规范袋的抗紫外线性能和试验方法。为此新标准增加了袋的抗紫外线性能要求,非抗紫外线袋不要求此项性能。因此,该条款是一个选择项。这是考虑我国资源再生利用,用再生料生产编织袋在我国占有相当比例的实际情况,才这样“处理”的。
什么时间我国的编织袋都要求具有抗紫外线性能,取消“非抗紫外线袋不要求此项性能”,和国际标准接轨,下次修订见分晓。
2、抗紫外线袋的技术要求来源于欧洲标准:EN277:1995《救援食品运输用袋聚丙烯编织袋》。该标准的“5﹒7﹒2试验程序”规定:试验应用B型荧光紫外线灯进行。试验持续时间应为144小时(即6天)。实验周期应为+60℃下用紫外线照射8小时与+50℃冷凝条件下4小时相交替。该标准的“5﹒7﹒3抗紫外线试验合格标准”规定:测试后,被测材料的断裂强度至少应为原始断裂强度的50%。
国际标准ISO 23560:2008(E)《散装食品聚丙烯编织袋》参考了EN277:1995,也规定了抗紫外线性能和试验方法,要求根据ISO 4892-3:2006的表4、方法A、周期1中的步骤,持续暴露在紫外线及风干144小时后,当测试时编织袋至少要保留50%的原始断裂强度。
3、对于抗紫外线要求更严格、拉伸断裂强度保持率更高的编织袋,或者特殊要求要求抗紫外线能力的编织袋,应由供需双方协商决定。
三、增加抗紫外线性能实验方法的说明
新标准在“7.6抗紫外线性能”中给出了抗紫外线袋的试验方法三条规定:
试样制备和处理按GB/T 16422.1规定。试样原始拉伸负荷和试验后拉伸负荷测定按7.3规定。
经向、纬向、缝底向、粘合向和阀口向取样位置和数量按附录C规定。
试验方法按GB/T 16422.3规定,用Ⅱ型荧光紫外灯进行,试验周期应为60℃辐照暴露8h与50℃无辐照冷凝暴露4h相交替,辐照度0.63W/m2,试验持续时间应为144h。
原标准没有对袋规定抗紫外线性能。
几点说明:
1、试样制备处理
由于抗紫外线试样处理的特殊性,引用了按GB/T 16422.1 的规定。
而试样原始拉伸负荷和试验后拉伸负荷测定按新标准“7.3物理性能”规定的试验方法测定,即试验设备应符合GB/T 1040.1-2006第5章的规定;夹具间距 100mm(阀口向 150mm),以200mm/min±10mm/min的速度拉伸,直到试样断裂为止,测出此时的最大拉伸负荷。试样的最大拉伸负荷算术平均值为试验拉伸负荷。试验中如遇到试样在夹具中破裂、滑脱等影响准确性情况时,应另换试样重做。试验后对比即可得出试样紫外老化后的拉伸负荷是否达到新标准要求的,不应小于原始拉伸负荷的50%。
2、取样位置
新标准规定很明确:经向、纬向、缝底向、粘合向和阀口向取样位置和数量按附录C规定。即和新标准的这些试样物理性能的拉伸负荷采样相同。
3、抗紫外线试验方法
试验方法应符合GB/T 16422.3-1997《塑料实验室光源曝露试验方法第3部分:荧光紫外灯》(egv ISO 4892-3:1994)规定,意味着采用荧光紫外灯,其试验设备、暴露条件、试验步骤已经在该标准中规定。
其暴露方式规定了:用Ⅱ型荧光紫外灯进行,实验周期应为60℃辐照暴露8小时与50℃无辐照冷凝暴露4小时相交替,辐照度0.63W/m2,试验持续时间应为144小时。
3、抗紫外线性能评价
新标准没有要求进行抗紫外线评价,需要时,建议用:GB/T 15596-2009《塑料在玻璃下日光、自然气候或实验室光源暴露后颜色和性能变化的测定规定》。
四、增加的抗紫外线性能实验与分析论证
我们按照新标准“7.6抗紫外线性能”的所有规定,进行了实际抗紫外线性能试验,现在把试验结果和分析论证公布如下:
1、未加抗紫外线助剂的编织袋可能不具备抗紫外线性能
聚丙烯或聚乙烯编织袋中如果混入杂质、再生料、碳酸钙母料、色母料等,其B型荧光紫外线灯进行持续时间144小时试验后,拉伸负荷的保留率就可能低于50%。
北京加成助剂研究所的实验报告2011-JC-01就证明了这个结果。
该试验报告显示:PE(5000S)中添加有1%色母料,没有添加抗老化助剂,按新标准试验结果显示,两个试样的老化前后经向拉伸负荷保留率为37.5%,纬向拉伸负荷保留率为34.9%,均达不到新标准的技术要求50%。
该报告显示的是聚乙烯5000S,如果是聚丙烯在同等条件下(添加有1%色母料),其试验结果的拉伸负荷保留率还不如聚乙烯。
2、加抗紫外线助剂的聚乙烯编织袋能够抗紫外线
聚乙烯编织袋中如果加入适当的防老化助剂,其B型荧光紫外线灯进行持续时间144小时试验后,拉伸负荷的保留率就能保证达到50%。
北京加成助剂研究所的实验报告2011-JC-02就证明了这个结果。
该试验报告显示:PE(5000S)中添加有1%色母料,北京加成防老化助剂0.4%后,按新标准试验结果显示,两个试样的老化前后经向拉伸负荷保留率为82.6%,纬向拉伸负荷保留率为78.1%,均达到新标准的技术要求50%以上。
3、加抗紫外线助剂的聚丙烯编织袋能够抗紫外线
聚丙烯编织袋中如果加入适当的防老化助剂,其B型荧光紫外线灯进行持续时间144小时试验后,拉伸负荷的保留率就能保证达到50%。
北京加成助剂研究所的实验报告2011-JC-03就证明了这个结果。
该试验报告显示:PP(T30S)中添加北京加成防老化助剂0.4%后,按新标准试验结果显示,两个试样的老化前后经向拉伸负荷保留率为59.5%,纬向拉伸负荷保留率为63.0%,均达到新标准的技术要求50%以上。
4、编织袋抗紫外线性能与添加的抗紫外线助剂性能和量有关
编织袋抗紫外线性能与添加的抗紫外线助剂性能和量有关,不同的抗紫外线助剂和不同的添加量,拉伸负荷的保留率就不同。抗紫外线助剂的添加量不是越多越好。
北京加成助剂研究所的实验报告2011-JC-04就证明了这个结果。
该试验报告显示:PP中添加白色填充母料1%,添加北京加成防老化助剂0.5%后,按新标准试验结果显示,两个试样的老化前后经向拉伸负荷保留率为91.5%,纬向拉伸负荷保留率为90.7%,均达到90%以上。这说明了一种编织袋原料添加适宜的防老化助剂和适宜的量,能获得较好的防老化效果。
5、碳酸钙填充母料的增加将降低编织袋抗紫外线性能
碳酸钙填充母料的增加将降低编织袋抗紫外线性能,一般情况下,添加越多,抗紫外线性能越低。
北京加成助剂研究所的实验报告2011-JC-05和2011-JC-06就证明了这个结果。
试验报告2011-JC-05显示:PP中添加填充料12%,同样添加北京加成防老化助剂0.5%后,按新标准试验结果显示,四个试样的老化前后平均经向拉伸负荷保留率为55.1%,平均纬向拉伸负荷保留率为55.3%,还有个别试样达不到50%。
实验报告2011-JC-06显示:PP中添加填充料5%,同样添加北京加成防老化助剂0.5%后,按新标准试验结果显示,两个试样的老化前后平均经向拉伸负荷保留率为88.7%,平均纬向拉伸负荷保留率为82.4%。这与“实验报告2011-JC-04”的90%保留率对比,说明了碳酸钙填充母料的增加将降低编织袋抗紫外线性能。
6、抗紫外线编织袋老化前后缝底向拉伸负荷的性能变化
抗紫外线编织袋老化前后缝底向拉伸负荷的性能变化几乎和经向拉伸负、纬向拉伸负荷老化前后相当,不必担心缝底向提前过快老化。
北京加成助剂研究所的实验报告2011-JC-07和2011-JC-06对比就证明了这个结果。
实验报告2011-JC-07试验报告显示:PP中添加填充料5%,同样添加北京加成防老化助剂0.5%后,按新标准试验结果,三个试样的老化前后平均缝底向拉伸负荷保留率为93.9%。这一结果和同样配方、同样添加北京加成防老化助剂0.5%的实验报告2011-JC-07比较,老化前后平均经向拉伸负荷保留率为88.7%,平均纬向拉伸负荷保留率为82.4%,基本相当,略高于它。略高于它的原因可能是缝纫线老化速度慢。
7、抗紫外线编织袋老化前后试验的分析论证结论
编织袋原料中添加适宜的防老化助剂就能达到新标准中的抗紫外线编织袋指标。
(摘自 王永仁著《编织袋新国标解读》)