ตารางที่ 5.1 แสดงการแปลงหน่วยต่างๆ ของการวัดอัตราการซึมผ่านของไอน้ำมาเป็นหน่วยมาตรฐานที่สภาวะและความดันมาตรฐานเดียวกันโดยมีหน่วยปริมาตรลูกบาศก์เซนติเมตร/ตารางเซนติเมตรของพื้นที่ผิว/มิลลิเมตรของความหนา/เวลาเป็นวินาที/ความสูงของปรอทเป็นเซนติเมตร
ตารางที่ 5.1 การแปลงหน่วยของอัตราการซึมผ่านของไอน้ำ
หน่วย | ตัวคงที่ ที่ใช้คูณ |
กรัม/ตร.ม./มม./24 ชม./ซม.ปรอท
ซีซี/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm)
กรัม/ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันที่กำหนด
กรัม/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm) ซีซี/100 ตร.นิ้ว/มม./24 ชม./ซม.ปรอท
กรัม/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันที่กำหนด ซีซี/ตร.ซม./มม./24 ชม./ซม.ปรอท
กรัม/ตร.ซม./ซม./ชม./ซม.ปรอท ซีซี/ตร.ซม./ซม./วินาที/ซม.ปรอท ซีซี/ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm)
กรัม/ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันที่กำหนด ซีซี/100 ตร.นิ้ว/มิลล์/24 ชม./ความดันบรรยากาศ (atm) | x10 x 3.8073x 10-12
x 1.4390x 10-10 |
5.3.2 การทดสอบกระดาษแข็งและกระดาษลูกฟูก
การทดสอบอันดับแรกของบรรจุภัณฑ์กระดาษ คือ การทดสอบหาความชื้นของกระดาษตามด้วยการหาน้ำหนักมาตรฐานและความหนาของกระดาษ อันดับต่อไปคือ การหาเกรนหรือแนวเยื่อเส้นใยของกระดาษว่าอยู่ในแนวที่ต้องการหรือไม่เมื่อขึ้นรูปเป็นกล่อง แล้วจึงค่อยวัดขนาดมิติของกล่อง ซึ่งอาจวัดมิติเมื่อขึ้นรูปเสร็จหรือมีการแกะกล่องออกและแผ่เป็นแผ่นแนวราบ ในแง่ของการผลิตตัวกล่องกระดาษแข็งจะต้องถูกตรวจสอบความลึกและความกว้างของการทับเส้นเพื่อการขึ้นรูปกล่องได้ง่ายหรือยาก
สำหรับกล่องกระดาษลูกฟูก นอกเหนือจากน้ำหนักมาตรฐานและความหนาของกระดาษที่ใช้ผลิตแผ่นกระดาษลูกฟูก การทดสอบที่นิยมมากคือ การทดสอบแรงดันทะลุซึ่งเป็นการทดสอบความแข็งแรงแบบพื้นฐาน การทดสอบที่ให้ผลแน่นอนกว่า คือ การทดสอบความแข็งแรงตามขอบของกระดาษลูกฟูก (Edge Crush Test หรือ ECT) ดังแสดงในรูปที่ 5.7 และรูป (ง) ในหน้า 168 และความสามารถในการรับแรงกดในแนวราบของลอน (Flat Crush Test) ในรูปที่ 5.8 สำหรับการทดสอบความแข็งแรงตามขอบนี้สามารถใช้ในการประเมินความแข็งแรงของกล่องลูกฟูกในแง่ของความสามารถรับแรงกดในแนวดิ่ง (Compression Strength) โดยใช้สูตรที่คิดค้นโดย McKee มีดังนี้
โดยที่ P = ค่าประเมินของความต้านทานรับแรงกดในแนวดิ่ง (kp)
ECT = ค่าความแข็งแรงตามขอบของกระดาษลูกฟูก (kp/cm)
H = ความหนาของกระดาษลูกฟูก (มม.)
Z = ความยาวของเส้นรอบรูปของกล่องลูกฟูกด้านที่รับแรงกด
หมายเหตุ ค่า kp = 10 นิวตัน
รูปที่ 5.7 การทดสอบความแข็งแรงตามขอบของกระดาษลูกฟูก
รูปที่ 5.8 การทดสอบการรับแรงกดในแนวราบของลอนลูกฟูก
5.3.3 การทดสอบประเภทของพลาสติก
สำหรับคนที่ไม่ได้อยู่ในวงการบรรจุภัณฑ์หรือวงการพลาสติก การเรียกชื่อพลาสติกประเภทต่างๆ ที่เริ่มต้นด้วยตัวพีก็ยุ่งยากพอสมควร ยิ่งถ้ามีการแยกประเภทของพลาสติกคงยุ่งยากมากขึ้นไปอีก อย่างไรก็ตาม ในหัวข้อต่อไปนี้จะพยายามอธิบายถึงวิธีการบ่งบอกพลาสติกประเภทต่างๆ อย่างง่ายๆ โดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่สลับซับซ้อน
ขั้นตอนอันดับแรกในการทดสอบ คือ การเผาหรือลนด้วยไฟ แล้วสังเกตสิ่งต่างๆ ดังนี้
1. ลักษณะการไหม้ของพลาสติก
2. ถ้าพลาสติกนั้นจุดไฟติด สังเกตสีของเปลวไฟที่ไหม้
3. พลาสติกที่ไหม้ติดไฟมีควันหรือไม่
4. ถ้ามีควันให้สังเกตสีของควัน
5. ลักษณะการไหม้ของพลาสติกมีเศษหรือมีของเหลวหยดหรือไม่
6. เมื่อดับไฟแล้ว การไหม้ยังเป็นไปอย่างต่อเนื่องหรือไม่
7. ในขณะที่ไหม้นั้น มีกลิ่นจากการเผาไหม้หรือไม่
วิธีการบ่งบอกประเภทของพลาสติกด้วยการเผานี้ควรจะเริ่มจากการลนไฟพลาสติกที่รู้จักว่าเป็นอะไรก่อน เพื่อสังเกตลักษณะของการเผาไหม้ และทำความคุ้นเคยกับผลจากการเผาไหม้ของพลาสติกแต่ละประเภท พลาสติกบางจำพวกเช่น PVC เมื่อมีการเติมสารต่างๆ เช่น พวก Fillers, Plasticizers เป็นต้น จะทำให้ลักษณะการเผาไหม้แปรเปลี่ยนไปได้ ส่วนการดมกลิ่นที่เกิดจากการเผาไหม้ ควรจะดมหลังจากดับไฟแล้วค่อยๆ ดม รายละเอียดผลจากการลนไฟนี้สรุปอยู่ในตารางที่ 5.2
ขั้นตอนต่อไปในการทดสอบ คือ การทำให้พลาสติกละลายในสารตัวทำละลาย (Solvents) ซึ่งสารตัวทำละลายส่วนใหญ่ค่อนข้างจะเป็นอันตราย การทดสอบในขั้นตอนนี้จึงควรระวังอย่างยิ่ง ตัวอย่างพลาสติกที่ใช้อาจมีขนาดเพียง ½ x ½ นิ้ว โดยใสไว้ในขวดแก้วที่บรรจุสารตัวทำละลายไว้อย่างน้อย 12 เซนติเมตรดังรูปที่ 5.10 พลาสติกต่างชนิดกันจะละลายในสารตัวทำละลายต่างกัน ดังแสดงในตารางที่ 5.3
รูปที่ 5.10 การทดสอบประเภทของพลาสติกด้วยการใช้สารตัวทำละลาย
ตารางที่ 5.2 วิธีการทดสอบหาประเภทของพลาสติกด้วยการลนไฟ
ประเภทของฟิล์ม | สีของเปลวไฟ | ลักษณะ | กลิ่นจากการไหม้ | ความหนาแน่น (กรัม/ลบ.ซม.) |
Polyethylene | ส่วนบนเป็นสีเหลือง ส่วนล่างเป็นสีฟ้า | ควันสีขาว ละลายเป็นหยดคล้ายเทียน | กลิ่นไหม้ของไข | LDPE : 0.91-0.94 HDPE : 0.94-0.965 |
ส่วนบนเป็นสีเหลือง ส่วนล่างเป็นสีฟ้า | หลอมละลายเป็นหยด | กลิ่นไหม้ของไข | 0.9 - 0.915 | |
PVC | สีเหลืองอมส้ม มีขอบเปลวเป็นสีเขียว | แยกตัว | กลิ่นคลอไรด์ | 1.28 - 1.38 |
Polyester | สีเหลือง | ควันสีดำ ไม่มีการหยด ไหม้ไปเรื่อยๆ | ไม่ลุกไหม้ได้ง่ายๆ | 1.38 |
Polycarbonate | สีเหลืองอมส้ม | ควันสีดำ ไม่มีการหยด มีการแยกตัว | ไม่ลุกไหม้ได้ง่ายๆ | 1.2 |
Nylon | สีฟ้าและปลายเปลวเป็นสีเหลือง | ละลาย หยดเป็นฟอง หยดเป็นก้อนๆ | คล้ายกับกาไหม้ผม | 1.06 - 1.14 |
สีเหลืองส้ม | เขม่าสีดำ ไม่มีการหยด นิ่มตัว | กลิ่นหอม | 1.04 - 1.09 | |
กระดาษแก้ว | สีเหลืองส้มอมสีเทา | มีควันไหม้ได้เร็วและไหม้อย่างสมบูรณ์ | คล้ายกับไหม้กระดาษ | 0.48 |
แหล่งที่มา : Athalye, A.S. "Identification and Testing of Plastics"
ตารางที่ 5.3 ประเภทของพลาสติกที่ละลายในสารตัวทำละลาย
ประเภทพลาสติก | สารตัวทำละลาย (Solvent) |
Polyethylene, Polybutene-1, | p-Xylene*, Trichlorobenzene-, Decane*, Decalin* |
Isotactic Polypropylene | Benzene, Toluene, Chloroform, Cyclohexanone, |
Tetrahydrofuran, Cyclohexzanone, Methylethhlketone, Dimethylformamide | |
Polyvinyl Chloride | Aqueous cupriammonium hydroxide*, |
Cellulose | Aqueous zinc chloride, Aqueous calcium thiocyanate |
Polyamides | Formic acid, Conc. Sulfuric acid, Dirmethylformamide, Mcresol |
แหล่งที่มา : Athalye A.S. "Identification and Testing of Plastics"
ขั้นตอนสุดท้ายคือ การหาความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity) ตามที่ทราบกันแล้วว่าพลาสติกแต่ละประเภทมีความหนาแน่นที่แตกต่างกัน การทดสอบดังแสดงในรูปที่ 5.11 ของเหลวที่บรรจุอยู่ในขวดเมทิลแอลกอฮอล์ (Methyl Alcohol หรือ Methanol) หรือน้ำยาซักผ้าผสมน้ำ โดยมีส่วนผสมของน้ำยาซักผ้า (1 ส่วนใน 100 ส่วนของน้ำ การทดสอบจะใช้เมทิลแอลกอฮอล์มีความถ่วงจำเพาะ 0.7917 ที่อุณหภูมิห้อง แต่ส่วนใหญ่จะใช้น้ำผสมน้ำยาซักผ้า เพราะพลาสติกส่วนใหญ่มีความถ่วงจำเพาะมากกว่า 1 การหาความถ่วงจำเพาะจะหาได้จากสูตรดังต่อไปนี้เพื่อเปรียบเทียบหาประเภทของพลาสติกในตารางที่ 5.4
ในเมทิลแอลกอฮอล์
ตารางที่ 5.4 ความถ่วงจำเพาะของพลาสติกประเภทต่างๆ
พลาสติก | |
Polypropylene (PP) | 0.85 - 0.90 |
Low Density Polyethylene (LDPE) | 0.91 - 0.93 |
High Density Polyethylene (HDPE) | 0.91 - 0.96 |
1.05 - 1.08 | |
Nylon | 1.09 - 1.14 |
Polyester | 1.12 - 1.30 |
Vinyl Chloride | 1.15 - 1.65 |
Polycarbonate | 1.20 |
5.4 การทดสอบบรรจุภัณฑ์
การทดสอบบรรจุภัณฑ์อาจแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ การทดสอบเพื่อควบคุมคุณภาพของบรรจุภัณฑ์และการทดสอบบรรจุภัณฑ์เพื่อการขนส่ง การทดสอบทั้ง 2 ประเภทนี้เป็นการจำลองการใช้งานจริงของบรรจุภัณฑ์มาทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการ
5.4.1 การทดสอบบรรจุภัณฑ์เพื่อควบคุมคุณภาพ
(1) การทดสอบกระป๋องโลหะ
โดยทั่วไปบรรจุภัณฑ์กระป๋องควรจะถูกบรรจุไม่ต่ำกว่า 90% ของความจุทั้งหมดตามมาตรฐานของ U.S. FDA มาตรฐานนี้ หมายถึงช่องว่างเหนืออาหารสุทธิ (Net HeadSpace) ของภาชนะไม่ควรมากกว่า 10% ของความสูงด้านในของกระป๋อง ในตารางที่ 5.5 เปรียบเทียบความจุของกระป๋องขนาดต่างๆ กัน โดยใช้กระป๋องขนาดเบอร์ 2 เป็นเกณฑ์มาตรฐานเปรียบเทียบ ตารางนี้ยังบอกขนาดของกระป๋องที่นิยมใช้ เช่น กระป๋องขนาดเบอร์ 2 มีขนาด 307 x 409 (นิ้ว) และกระป๋องเบอร์ 10 มีขนาด 603 x 700 (นิ้ว) เป็นต้น
ตารางที่ 5.5 แสดงความจุและค่าการเปลี่ยนขนาดของกระป๋องที่นิยมใช้ในการบรรจุผักและผลไม้กระป๋อง
ชื่อ | ขนาด (นิ้ว) | ความจุของน้ำเป็นออนซ์ที่ 20 °c | เทียบเท่ากับกระป๋อง No.2 |
6Z | 202x308 | 6.08 | 0.295 |
8Z Short | 211x300 | 7.93 | 0.386 |
8Z Tall | 211x304 | 8.68 | 0.422 |
No. 1 (Picnic) | 211x400 | 10.94 | 0.532 |
No.211Cylinder | 211x414 | 13.56 | 0.660 |
No. 300 | 300x407 | 15.22 | 0.741 |
No.300Cylinder | 300x509 | 19.40 | 0.945 |
No. 1 Tall | 301x411 | 16.70 | 0.813 |
No. 303 | 303x509 | 16.88 | 0.821 |
No.303Cylinder | 301x411 | 21.86 | 1.060 |
No.2Vacuum | 307x306 | 14.71 | 0.716 |
No. 2 | 307x409 | 20.55 | 1.000 |
Jumbo | 307x510 | 25.80 | 1.2537 |
No.2Cylinder | 307x512 | 26.40 | 1.284 |
No. 1 - ¼ | 401x206 | 13.81 | 0.672 |
No. 2 - ½ | 401x411 | 29.79 | 1.450 |
No.3Vacuum | 404x307 | 23.90 | 1.162 |
No.3Cylinder | 404x700 | 51.70 | 2.515 |
No. 5 | 502x510 | 59.10 | 2.8744 |
No. 10 | 603x700 | 109.43 | 5.325 |
แหล่งที่มา : อย. "แนวทางในการปฏิบัติตาม GMP อาหารกระป๋อง"
หมายเหตุ ตารางข้างบนช่องขวาสุดเป็นการเทียบกับกระป๋อง No.2 แสดงปริมาณบรรจุเป็นกี่เท่าของกระป๋องขนาดเบอร์ 2
จุดมุ่งหมายของการทดสอบกระป๋องโลหะจะเน้นที่การหารอยรั่วของกระป๋อง ส่วนใหญ่จะเป็นบริเวณรอยปิดของฝากระป๋องกับตัวกระป๋อง ดังนั้นก่อนที่จะปิดฝากระป๋องจะต้องตรวจบริเวณปากกระป๋องให้มีความเรียบและเอียงเป็นมุมเดียวกันรอบตัวกระป๋อง เมื่อปิดฝากระป๋องแน่นหนาแล้วจึงอัดอากาศใส่กระป๋องให้ได้ความดันประมาณ 1.5 - 2.0 เท่าของความดันบรรยากาศ การทดสอบรอยรั่วจะกระทำภายใต้น้ำโดยกดกระป๋องให้จมน้ำเพื่อสังเกตฟองอากาศที่จะออกมาจากบริเวณที่มีรอยรั่ว
โดยทั่วไปแล้วโรงงานผู้ผลิตกระป๋องจะเป็นผู้ที่คอยช่วยเหลือและให้คำแนะนำเกี่ยวกับการตรวจสอบตะเข็บของกระป๋องแก่ลูกค้าของตน อาจจะมีเอกสารพร้อมรูปภาพแสดงวิธีการตรวจสอบ ปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวกับการตรวจสอบมีดังต่อไปนี้
1. ตรวจสอบตะเข็บด้วยตาเปล่า
ในระหว่างการดำเนินการปิดผนึกฝากระป๋อง จำเป็นจะต้องคอยตรวจดูเป็นระยะเพื่อตรวจหาตำหนิของตะเข็บ อาทิเช่น ตะเข็บตาย (Dead Head) สันแหลม (Cut Overs) และตำหนิอื่นของตะเข็บขอคู่ ควรจะควบคุมโดยผู้ที่ได้รับการฝึกฝนจนสามารถตรวจสอบด้วยตาเปล่าได้ ควรจะมีการตรวจดูเป็นช่วงระยะเวลาที่ไม่เกิน 30 นาที โดยการสุ่มตัวอย่างจากจุดที่ทำการปิดผนึกฝาและจดบันทึกผลการสังเกตผิดปกติ เช่น ทำงานช้าเกินควร เมื่อพบจุดบกพร่องควรทำการแก้ไขโดยด่วน
2. การตรวจสอบตะเข็บโดยการฉีกหรือเลาะตะเข็บ
ควรกระทำทุกๆ ช่วง 4 ชั่วโมง หลังจากเริ่มต้นการปิดผนึกฝากระป๋อง และเครื่องทำงานได้เต็มที่แล้ว ผลการตรวจสอบควรบันทึกไว้เป็นหลักฐานรวมทั้งการแก้ไข
3. การสังเกตทั่วไป
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของตะเข็บคู่ (Double Seam) มีดังนี้
- สภาพของเครื่องดื่มปิดผนึกไม่ว่าเป็นเครื่องแบบใช้มือหรือไม่ก็ตาม
- วัสดุที่ทำกระป๋อง เช่น ความหนาที่แตกต่างกันของแผ่นดีบุกที่ใช้ทำกระป๋อง
- ขนาดของกระป๋อง
<<ย้อนกลับการทดสอบวัสดุและบรรจุภัณฑ์ ตอนที่1อ่านต่อการทดสอบวัสดุและบรรจุภัณฑ์ ตอนที่3 >>