連云港市洋洋塑業(yè)有限公司
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集裝袋屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)品,近幾年在我國(guó)發(fā)展迅速,使用越來(lái)越廣泛。目前集裝袋主要出口于美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)及澳大利亞等市場(chǎng)。雖然國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的集裝袋有成本優(yōu)勢(shì),但也面臨著來(lái)自東南亞各國(guó)同類產(chǎn)品的激烈競(jìng)爭(zhēng)。作為包裝物出口時(shí),使用范圍更是受限制于日本、韓國(guó)等周邊地區(qū)。
在集裝袋設(shè)計(jì)中,從原材料選用、配方、織造、再到整袋受力結(jié)構(gòu)分布及縫紉設(shè)計(jì),特別是產(chǎn)品老化規(guī)律等都關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。以下幾點(diǎn),尤為突出。
一、關(guān)于安全系數(shù)
“安全系數(shù)”是產(chǎn)品在試驗(yàn)中最大承受能力與額定設(shè)計(jì)載荷之間的比值,是指集裝袋在試驗(yàn)中破損,即喪失使用性能前所能承受的最大載荷。它在集裝袋的設(shè)計(jì)中是必不可少的,它是根據(jù)產(chǎn)品用途和使用環(huán)境來(lái)決定的。在一定期限內(nèi),對(duì)內(nèi)裝產(chǎn)品和吊裝工人的安全給予保障的重要技術(shù)。安全系數(shù)和袋體結(jié)構(gòu)有著重要的內(nèi)在聯(lián)系,它隨著袋體自身強(qiáng)度、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及原料配方的影響而變化。國(guó)內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)中“安全系數(shù)”的設(shè)置一般為5~6倍。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10454-2000《集裝袋》提到了“安全系數(shù)”問(wèn)題,但重視程度值得商榷。標(biāo)準(zhǔn)在5.5.1條款:“周期性提吊試驗(yàn)”中規(guī)定“將內(nèi)容物均勻地填入集裝袋至滿負(fù)荷,掛上相當(dāng)于最大載荷2倍的負(fù)荷,有限用袋70次,一次性用袋30次,反復(fù)提升。集裝袋是否合格,主要看內(nèi)容物和袋體是否有異常情況,連接部是否破損,沒(méi)有破壞即表示通過(guò)此項(xiàng)試驗(yàn)”。
在4.3條款中規(guī)定“吊帶、吊繩的拉力其安全系數(shù)為6”。這樣在以3倍額定載荷為準(zhǔn)的整體試驗(yàn)中產(chǎn)品既便通過(guò)了最終試驗(yàn)。那么,在一個(gè)相對(duì)(較短)的產(chǎn)品使用期限內(nèi),由于自然老化,當(dāng)產(chǎn)品強(qiáng)度下降至50%時(shí),其保證使用安全的能力僅有1.5倍,同時(shí)提吊中產(chǎn)生的瞬時(shí)應(yīng)力已經(jīng)接近這個(gè)數(shù)值。再加上單件產(chǎn)品之間固有的性能差異,這就意味著破包比例將可能增加,產(chǎn)品的安全性就大大折扣了。當(dāng)然這只是理論的推測(cè),事實(shí)上由于內(nèi)裝物料和使用環(huán)境的差別,以及產(chǎn)品之間性能的公差,要確切掌握一批正在使用的產(chǎn)品性能何時(shí)降至了50%以下,比較有難度。但是5倍安全系數(shù)的集裝袋比3倍安全保障的產(chǎn)品能夠安全使用的時(shí)間更長(zhǎng),填加了抗UV紫外線助劑的集裝袋,應(yīng)用范圍更廣,是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),因此它們也有著更廣闊的國(guó)際市場(chǎng)。
《集裝袋標(biāo)準(zhǔn)》10454-89中規(guī)定吊帶(繩)的合計(jì)拉力(按照設(shè)計(jì)形式)應(yīng)大于等于6倍額定載荷的力量分配給不同型式不同吊環(huán)中單根吊帶(繩)上的拉力,并給出安全系數(shù)為“6”。在實(shí)踐中,這個(gè)安全系數(shù)與整體提吊試驗(yàn)有不一致的地方,這個(gè)吊環(huán)6倍系數(shù)不能證明整袋有6倍的安全系數(shù),它只代表了吊帶在單獨(dú)檢驗(yàn)時(shí)需要達(dá)到的較高拉力指標(biāo)。吊帶在與袋體連接時(shí),有頂?shù)酢?cè)吊、底吊等多種型式,并通過(guò)縫線連接。在側(cè)吊和頂?shù)踔?,如果基布和縫線達(dá)不到一定水平的強(qiáng)度性能,只憑吊帶的高強(qiáng)度,也不能確保整體試驗(yàn)的高性能;再者,吊帶和基布根據(jù)不同的縫紉型式和縫紉方法,強(qiáng)度損失也在10-30%之間。因此,整袋提吊試驗(yàn)要求掛上3倍的滿負(fù)荷,重復(fù)提升,而在確定吊帶性能時(shí)忽略了產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)型式。
《集裝袋》2000版標(biāo)準(zhǔn)在修訂時(shí),為了保證袋子的安全裝卸,取消了原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)中的頂?shù)跏酱蛡?cè)吊式袋,
這種方法似乎不妥。保證質(zhì)量,主要應(yīng)當(dāng)依靠得到驗(yàn)證的制作技術(shù)和可靠的材料質(zhì)量來(lái)保障。頂?shù)跣问酱蛡?cè)吊形式袋在加工過(guò)程中和成本方面還是有其可取之處的,特別是在輕型袋產(chǎn)品中更是如此。標(biāo)準(zhǔn)的原則應(yīng)當(dāng)是指出方向,不應(yīng)規(guī)定條條框框限制設(shè)計(jì)人員聰明才智的有效發(fā)揮。另外,集裝袋整體提吊試驗(yàn)時(shí)的“速度”、集裝袋跌落試驗(yàn)時(shí)的“填充物”,應(yīng)該有明確規(guī)定。實(shí)驗(yàn)證明樣品中填充物是塊狀、粒狀或粉狀對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有重要影響,內(nèi)容物的物理密度和松散程度對(duì)整體試驗(yàn)結(jié)果也有明顯的不同。我們認(rèn)為試驗(yàn)速度應(yīng)模仿船港碼頭吊車的實(shí)際吊裝速度,填裝物的性能盡可能的接近客戶所要裝載的產(chǎn)品。為了防止?fàn)幾h,標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)描述一種試驗(yàn)專用的“標(biāo)準(zhǔn)填充料”,作為集裝袋性能判定的依據(jù),盡可能地使技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)理好地去迎接市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
“安全系數(shù)”作為產(chǎn)品安全使用性能的保障,由它決定了袋體各部件在不同結(jié)構(gòu)形式下,應(yīng)該具有的力學(xué)性能。它反映了產(chǎn)品的綜合性能,簡(jiǎn)單明了,因此說(shuō)它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要依據(jù),主要受力結(jié)構(gòu)都和它有重要關(guān)系,設(shè)計(jì)中先確定它,然后圍繞它分配給各部件的強(qiáng)度,確定根據(jù)自己公司拉絲能力所能保證的最低單位重量。其他具體設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)圍繞此項(xiàng)指標(biāo)來(lái)具體安排。同時(shí)針對(duì)產(chǎn)成品,“安全系數(shù)”試驗(yàn)如果能夠合格,對(duì)其它試驗(yàn)應(yīng)有涵蓋作用。
二、關(guān)于整體測(cè)試方法
《國(guó)標(biāo)》GB10454-2000中5.5條款“整體試驗(yàn)方法”規(guī)定除周期性提吊以外,還有5項(xiàng)試驗(yàn),既跌落試驗(yàn)、加壓試驗(yàn)、正位試驗(yàn)和撕裂傳播試驗(yàn),從筆者多年親自動(dòng)手的產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到,滿足5倍安全系數(shù)的整體提吊試驗(yàn),也能夠滿足其它的試驗(yàn)。在提吊試驗(yàn)中,因?yàn)槭?倍的載荷是集體所有部件同時(shí)受力,單位面積上受力為額定載荷時(shí)的5倍,如果能夠通過(guò)此項(xiàng)試驗(yàn),那么在跌落試驗(yàn)和傾倒試驗(yàn)中高度分別為0.8M和3M時(shí),以額定載荷在它的自由落體中,其自重和重力加速度的總和要比5倍載荷時(shí)受力小得多。
分配給整袋各部件上的力,也要比5倍載荷時(shí)并且由內(nèi)向外時(shí)小得多,對(duì)產(chǎn)品構(gòu)不成威脅。
試驗(yàn)的意義在于模仿產(chǎn)品實(shí)際工作狀態(tài),國(guó)際遠(yuǎn)洋貨輪的船弦比碼頭不止高0.8M或0.3M,這種試驗(yàn)的意義不大。如果港口吊裝時(shí),袋子真的掉下來(lái),只有2種可能:一是港口操作有誤,二是產(chǎn)品未能通過(guò)提吊試驗(yàn)。夠達(dá)到5倍的安全系數(shù),則4吊環(huán)中的兩個(gè)或2吊環(huán)中的一個(gè)也必然有額定載荷2.5倍以上的拉力性能。在正位試驗(yàn)時(shí),袋體橫臥于地,用吊鉤掛住靠近地面一側(cè)的2個(gè)或1個(gè)吊環(huán)向上提起,直至將袋體扶正吊離地面,袋體不會(huì)有問(wèn)題。當(dāng)袋體離地以后,由于單耳提吊的傾斜作用,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非垂直的分力破壞吊環(huán)根部的結(jié)構(gòu),這個(gè)分力的大小與袋體的斜度有關(guān),也和內(nèi)填料平面與吊環(huán)根部縫紉處的相對(duì)位置高低有關(guān)。一般這個(gè)撕裂力相當(dāng)于重力的20-25%,不對(duì)經(jīng)受住5倍安全系數(shù)考驗(yàn)的吊帶構(gòu)成威脅。
在撕裂傳播中,如果5倍以上的載荷分配在載體某部位10CM上的力為F,則額定載荷提起作撕裂傳播時(shí)分配在該處的力為1/5F。袋體內(nèi)容物的重力方向主要向下,對(duì)側(cè)壁織物有一定壓力但比較小,這個(gè)壓力的大小與內(nèi)容物料面高低有關(guān),與袋體裁面大小有關(guān),也與內(nèi)容物料的粉狀、粒狀、塊狀及密度有關(guān)。同時(shí),這個(gè)壓力受經(jīng)緯紗縱橫方向的影響,與袋體垂直中軸線成45度的刀口末端分別將產(chǎn)生兩個(gè)分力傳到袋體經(jīng)緯方向的扁絲中。通過(guò)比較復(fù)雜的計(jì)算,可以得出這兩個(gè)分力的大小,撕裂傳播作為集裝袋總體受力分析的一部分, 討論起來(lái)比較“復(fù)雜”,但實(shí)踐證明,在額定載荷時(shí),刀口不會(huì)延長(zhǎng)。
綜上所述,《集裝袋國(guó)標(biāo)》中整體試驗(yàn)方法項(xiàng)目較多,功能上相互有所涵蓋,檢驗(yàn)復(fù)雜,還都是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)中的重要否決項(xiàng)。整袋試驗(yàn)多、試驗(yàn)周期長(zhǎng)、試驗(yàn)成本也高,這已經(jīng)不適合當(dāng)今社會(huì)的快節(jié)奏和低成本的時(shí)代特征。在合同環(huán)境中具有簡(jiǎn)單、明確、迅速對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)判定的功能,是當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的方向。
三、關(guān)于基布強(qiáng)度、扁絲性能、編織布老化的一般規(guī)律
首先,為滿足安全系數(shù),基布應(yīng)當(dāng)有較高的強(qiáng)度,但不是基布強(qiáng)度越高越好。以特定的基布重量為前提,
在拉力和伸長(zhǎng)率成反比的一般規(guī)律下。編織用的扁絲應(yīng)當(dāng)在追求絕對(duì)拉力的同時(shí)保持較好的伸長(zhǎng)率,沒(méi)有好的伸長(zhǎng)率,過(guò)分追求拉力會(huì)適得其反,產(chǎn)品的老化性能將大幅度降低。在不加助劑的時(shí)候,伸長(zhǎng)率是判斷織物性能的主要指標(biāo)之一。基布強(qiáng)度一經(jīng)設(shè)計(jì)確定,在預(yù)定的寬度上,每根單絲拉力之和實(shí)際不能等于基布實(shí)測(cè)強(qiáng)度,會(huì)有5%-15%的編織損耗。這與設(shè)備結(jié)構(gòu)差別、新舊程度有關(guān)、也與扁絲的原料融體指數(shù)(料的軟硬)、配比、工藝方式有關(guān)。另外緯向比經(jīng)向強(qiáng)度損失要相對(duì)大一些。
其次,生產(chǎn)集裝袋要堅(jiān)決杜絕添加再生料,因?yàn)檫@涉及安全問(wèn)題。我們知道,聚丙烯材料雖然有較好的機(jī)械性能,但是其抗自然老化的能力本身是很差的。若想保持相對(duì)長(zhǎng)期的使用性能,科學(xué)合理地加入助劑是必然的選擇。如果使用再生料,一是成分難以控制,成品性能不易把握。二是分子鏈被二次塑化甚至多次塑化,即便是添加了“抗老化劑”效果也是不可控的。第三,抗自然老化是一門牽涉多種理論,機(jī)理復(fù)雜的冷門學(xué)科。本人涉足不深,但是就是關(guān)于塑編產(chǎn)品的抗老化,略有認(rèn)識(shí),在《中國(guó)塑料》1998年第7期,曾經(jīng)有《聚丙烯織物抗自然老化初探》一文討論了有關(guān)機(jī)理和效果問(wèn)題。
主要觀點(diǎn)是:
1.織物中添加抗老化劑與不添加抗老化劑,使用效果有明顯差別;2.國(guó)內(nèi)有幾個(gè)著名品牌的原料在都不添加助劑的情況下,比一般原料性能要相對(duì)強(qiáng)一些;
3.在原料中添加助劑的手段很重要,既要攪拌均勻,又要保證它能進(jìn)入料筒;
4.助劑比例要適當(dāng),少了作用不明顯,多了是浪費(fèi);
5.穩(wěn)定劑牌號(hào)要恰當(dāng)。助劑要防止的波長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)是所有原料的敏感波長(zhǎng);
6.確定恰當(dāng)?shù)睦毂?,在滿足強(qiáng)度要求的前提下,保持足夠的伸長(zhǎng)率,并使之趨于一致;
7.成品織物相對(duì)較厚時(shí),性能相對(duì)損失較?。?/span>
8.復(fù)膜材料抗老化要好于不復(fù)膜材料,PE膜好于PP膜;
9.產(chǎn)品表面平整的好于產(chǎn)品表面有皺褶的;
10.伸長(zhǎng)率(適當(dāng))大的好于伸長(zhǎng)率小的;
11.纖化扁絲強(qiáng)度低于不纖化的;
12.產(chǎn)品抗老化性能要依據(jù)使用地區(qū)氣候特點(diǎn)確定。
四、關(guān)于檢驗(yàn)結(jié)果的判定
國(guó)標(biāo)中對(duì)集裝袋批量合格與否的判定條款有4.2.1、基布物理性能;4.3、結(jié)構(gòu)技術(shù)要求;4.4、縫紉技術(shù)要求;5.3.5、整體試驗(yàn)方法等,我們認(rèn)為這些否決項(xiàng)判定條款中有些需要簡(jiǎn)化、合并。
科學(xué)的設(shè)計(jì),來(lái)自于使用實(shí)踐??茖W(xué)的實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)在最大程度上模仿產(chǎn)品的實(shí)際使用狀態(tài),科學(xué)的理化性能檢驗(yàn),應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)實(shí)驗(yàn)室中取得的結(jié)果。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中相對(duì)復(fù)雜的檢驗(yàn)手段,應(yīng)盡可能在標(biāo)準(zhǔn)以外進(jìn)行,落實(shí)到在商業(yè)活動(dòng)中與操作性很強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)中,就應(yīng)以簡(jiǎn)明為取向,對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果上可能相互重復(fù)的內(nèi)容,應(yīng)以最終檢驗(yàn)為判定依據(jù)。
《標(biāo)準(zhǔn)》本身作為一種檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),合同條件下的判定依據(jù),既不應(yīng)束縛生產(chǎn)者的想象空間和設(shè)計(jì)上的創(chuàng)造性,同時(shí)也應(yīng)該有較強(qiáng)的鮮明的邏輯性。例如,有的個(gè)別企業(yè)受設(shè)備條件限制,集裝袋基布強(qiáng)度差一些,可以用加強(qiáng)圍帶等設(shè)計(jì)手段來(lái)彌補(bǔ)不足,
從而滿足整袋試驗(yàn)中的所有項(xiàng)目,并不影響使用。但基布強(qiáng)度和整體試驗(yàn)這兩個(gè)條款如果都是GB10454中的判定依據(jù),如果供需雙方就此發(fā)生爭(zhēng)議,標(biāo)準(zhǔn)該作為哪一方的依據(jù)?
吊帶吊繩的抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于等于6倍額定載荷,根據(jù)吊環(huán)形式分配給每單根吊帶的拉力,還應(yīng)考慮到縫紉后帶來(lái)的強(qiáng)度損失,而這個(gè)損失在各種工藝條件下數(shù)值也不盡一致。作為標(biāo)準(zhǔn)給出一個(gè)強(qiáng)度損失參考值或公式比較恰當(dāng)。袋子主體和底部縫紉強(qiáng)度,更應(yīng)納入整體提吊試驗(yàn)的判定中,因?yàn)樵O(shè)計(jì)形式例如底吊式等可彌補(bǔ)袋體縫紉強(qiáng)度不足。而縫紉部的取樣的一致性,本來(lái)就不易掌握,而又因圓型和弧型針跡由于受力不均,因此,取樣就必然增加了試驗(yàn)中的不準(zhǔn)確概率。由于產(chǎn)品的局部性能,可以通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)形式和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到調(diào)整,所以產(chǎn)品的部件性能只宜給出標(biāo)準(zhǔn)值作參考,建議生產(chǎn)者參照并采取措施調(diào)整自己的產(chǎn)品。而整體試驗(yàn)是代表用戶,模仿使用狀態(tài)的,如不合格則成為否決項(xiàng),并成為調(diào)整袋體零部件和材料的指導(dǎo)依據(jù)。現(xiàn)行集裝袋標(biāo)準(zhǔn)中的判定條款,用含有不確定因素的可能變化的局部情況,來(lái)反映產(chǎn)品整體情況的判定原值,值得商榷。
五、關(guān)于外觀檢驗(yàn)和安全儲(chǔ)運(yùn)
集裝袋外觀檢驗(yàn)的規(guī)定應(yīng)該進(jìn)一步明確,制定檢驗(yàn)原則,并根據(jù)各種形式的檢驗(yàn)特點(diǎn),列出檢驗(yàn)條目。例如,方型袋、圓型袋、有下料口袋、有底吊結(jié)構(gòu)袋等,它們的局部尺寸,分別應(yīng)檢測(cè)哪些重要部位,局部尺寸偏差是多少,應(yīng)該予以規(guī)定,這些檢驗(yàn)雖然很重要,但不宜作否決項(xiàng)。
《標(biāo)準(zhǔn)》語(yǔ)句敘述中的模糊語(yǔ)句和字眼應(yīng)明確。例如“縫紉要求平直”、“不得有明顯缺經(jīng)少緯”以及“不得有明顯疵點(diǎn)”和“不得有異常情況發(fā)生”,其中的平直、明顯、異常等字眼描述的問(wèn)題,應(yīng)在程度上予以限定,從而避免可能的糾紛。集裝袋的重量在標(biāo)準(zhǔn)中不予限定是正確的,這樣可以鼓勵(lì)企業(yè)的創(chuàng)造性,
發(fā)揮企業(yè)各自特長(zhǎng)和能力,以較低的成本和優(yōu)秀的設(shè)計(jì)參與競(jìng)爭(zhēng)。但是對(duì)集裝袋的重量偏差應(yīng)該予以限制,
雖然集裝袋有較多的構(gòu)件材料組成,可以由結(jié)構(gòu)來(lái)彌補(bǔ)性能上的差異。但是重量畢竟不僅是決定產(chǎn)品價(jià)格的重要因素,并影響著產(chǎn)品的性能及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,一般來(lái)講重量偏差離散程度大到一定程度,產(chǎn)品的力學(xué)性能將隨之變化。因此,制定一個(gè)合理的計(jì)量控制方式寫(xiě)入《標(biāo)準(zhǔn)》很有意義。
再有《標(biāo)準(zhǔn)》5.3.4.1條款規(guī)定取樣方法是從試料的縱橫向取寬60mm長(zhǎng)300MM的試樣各5塊,再精確到50MM寬,問(wèn)題是怎樣精確,是用手逐根絲拽掉?還是用剪刀去裁?布面上的絲如有彎度怎么辦?這個(gè)小細(xì)節(jié),有時(shí)能直接影響該產(chǎn)品的合格與否。本人認(rèn)為應(yīng)該隨面布扁絲彎度走向取樣。這樣能更貼近實(shí)際。標(biāo)準(zhǔn)中的語(yǔ)言敘述和表達(dá)必須嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)膩,能夠經(jīng)得起推敲,盡可能的減少一些“彈性詞匯”從而盡最大努力避免可能發(fā)生的爭(zhēng)議。
安全儲(chǔ)運(yùn)是用戶使用過(guò)程中的重要問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)引起集裝袋生產(chǎn)企業(yè)的足夠重視。貯存中的防潮、防曬,使用中的裝填方式,運(yùn)輸中的擺放、苫蓋,特別是防止底部有異物以及車廂的毛茬、鐵鉤、鐵刺的鉤劃損失。賣方應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)方式告知用戶,因?yàn)樾驴蛻艨赡芤驗(yàn)椴涣私膺@些情況而受到損失,從而避免可能引起的所謂的“質(zhì)量爭(zhēng)議”.