恒温恒湿培养箱对纸质包装材料的检测分析

恒温恒湿培养箱对纸质包装材料的检测分析

一、实验目的

探究不同温湿度环境对纸质包装材料物理性能的影响，分析其在实际仓储和运输环境中的适用性，为优化纸质包装材料的设计与使用提供数据支持。具体检测纸质包装材料的抗张强度、吸湿率及尺寸稳定性在不同温湿度条件下的变化规律。

二、实验材料与设备

1. 实验材料：常见瓦楞纸（B型楞），裁剪为标准尺寸试样（250mm×15mm用于抗张强度测试，100mm×100mm用于吸湿率和尺寸稳定性测试）。

2. 实验设备：

- 恒温恒湿培养箱（温度控制范围：10 - 80℃，湿度控制范围：20% - 95%RH）

- 电子万能材料试验机（用于抗张强度测试）

- 高精度电子天平（精度0.0001g）

- 游标卡尺（精度0.02mm）

三、实验步骤

1. 预处理：将纸质试样放置在标准环境（23±1℃，50±2%RH）下平衡24小时。

2. 分组与设置：

- 设定四组温湿度条件：

- 组1：23℃，50%RH（对照组）

- 组2：30℃，80%RH

- 组3：40℃，60%RH

- 组4：50℃，90%RH

- 将每组对应的纸质试样分别放入恒温恒湿培养箱，处理48小时。

3. 性能测试：

- 抗张强度测试：使用电子万能材料试验机，以50mm/min的拉伸速度测试试样断裂时的最大拉力，每个条件测试5个试样，取平均值。

- 吸湿率测试：处理前后分别称量试样质量，按照公式“吸湿率 = （处理后质量 - 处理前质量）/处理前质量×100%”计算吸湿率。

- 尺寸稳定性测试：用游标卡尺测量试样处理前后的长度和宽度，计算尺寸变化率（尺寸变化率 = （处理后尺寸 - 处理前尺寸）/处理前尺寸×100%）。

四、数据分析

（一）抗张强度分析

由数据可知，随着温湿度的升高，纸质包装材料的抗张强度显著下降。在高湿度环境下（如组2和组4），水分子进入纸张纤维间，削弱了纤维间的结合力，导致强度降低。

（二）吸湿率分析

可以看出，湿度对吸湿率的影响更为显著，湿度越高，纸质包装材料的吸湿率越大。高温环境下，水分更容易被纸张吸收，加速了吸湿过程。

（三）尺寸稳定性分析

随着温湿度的增加，纸质包装材料出现明显的膨胀变形，尺寸变化率增大，这可能影响包装的密封性和适配性。

六、实验结论

温湿度对纸质包装材料的物理性能影响显著。高温高湿环境会大幅降低纸质包装材料的抗张强度，增加其吸湿率，导致尺寸发生明显变化 。利用恒温恒湿培养箱模拟不同温湿度环境，对纸质包装材料的物理性能（如强度、吸水性等）、耐老化性及微生物耐受性等方面进行检测分析，以评估其在实际存储和运输条件下的质量和适用性 。