货架延时对瓶盖松开力矩的影响

　　有很多因素影响瓶盖的松开力矩Tq,例如由于热胀冷缩效应和塑料的吸湿性,温度和湿度可以使松开力矩下降;旋盖操作工艺同样也对Tq有重大影响,因为瓶盖是由旋盖机旋紧的,旋盖方法在很大程度上决定了实际的旋紧力矩Ta的大小。另外,瓶盖材料、衬垫材料、瓶体材料、瓶口形貌以及旋纹个数等都对Tq有着程度不同的影响。

　　在本项目研究过程中,以上这些因素保持不变,而仅仅考虑商品在货架上的延时te对Tq的影响,研究Tq-te之间的关系,为恰当地制定商品的货架寿命提供一条依据。之所以选择Tq作为研究目标,其一是它能真实地反应瓶盖与瓶体之间的密封程度;其二是因为它很容易被测量;其三是因为与其相对应的旋紧力矩Ta是衡量旋盖效果的重要指标。

　　1　试验

　　1.1　试验材料及仪器

　　(1)　瓶体:20盎司PET塑料瓶,重28.5g,瓶口直径28mm;

　　(2)　瓶盖:盖体为聚丙烯塑料,乙烯基衬垫,重3.5g,单头螺纹;

　　(3)　试验在一台电子力矩计上进行,测量范围5Nm,力矩计包含有数字力矩值显示屏、力矩设置控制面板和夹具。力矩计分别测量出瓶盖被旋紧或被旋松时所需的力矩值。

　　在旋紧操作时,当力矩达到预先设定的值(此值可以通过控制面板调节)时,力矩计自动停止旋紧动作,以保证旋紧力矩为预设置Ta。在旋松操作时,显示屏能记录旋松过程中所达到的最大力矩值,即所谓的松开力矩Tq。

　　1.2　试验设计

　　本试验中,系统自变量参数包括旋紧力矩Ta和货架延时te,因变量是松开力矩Tq。Ta可以由电子力矩计的控制面板设置到预定值;货架延时te被定义为从瓶盖被旋紧起到被松开时为止的一般时间。

　　本试验中,如表1所示,货架延时te共选用8个水平,设置在(0.0001~100天)内,这一时段与绝大多数碳酸类饮料的货架寿命相对应,一般半公升瓶装饮料的货架寿命为8周,而一公升装的为12周。瓶盖的旋紧力矩选用了4个水平,设置在(1.7~3.4Nm)内。

　　整个试验采用重复5次的全因子试验,取5次的平均值获取试验数据,共使用160套瓶盖。

　　1.3　测试程序

　　在试验中,每套瓶盖都只使用一次。旋紧力矩的4个水平值分别为:1.7,2.2,2.7,3.2Nm;160套瓶盖根据4个不同旋紧力矩的水平平均分为4组,每一组对应的货架延时分别为0.0001、0.001、0.01、0.1、1、10、30和100天。

　　第一步:手工将各瓶盖套放到瓶口上,并略为拧紧。

　　第二步:在力矩计的夹具上将瓶盖旋紧至旋紧力矩达到预定的水平值。

　　第三步:在各对应不同的货架延时时刻,借助力矩计夹具松开已旋紧的瓶盖,测试并记录相应的松开力矩数据。