Как проверить герметичность упаковки

Специалисты компании «Лаборатория Ликлаб» провели работы по исследованию герметичности и газовой проницаемости шва и материала образцов упаковки туба масс-спектрометрическим методом.

Порядок проведения исследования

Исследование проведено способом щупа масс-спектрометрическим методом. Изделие фиксируется с помощью быстросъемного фитинга NOLEK CI с резиновым уплотнением.

При контроле способом гелиевого щупа объект контроля сначала вакуумируется с помощью безмасляного вакуумного насоса с целью удаления остаточного воздуха из изделия.

Затем объект заполняется гелием до испытательного давления 1 атм. абс, после чего наружная поверхность объекта контроля контролируется специальным щупом, соединенным с анализатором течеискателя.

В результате перепада давления гелий проникает через имеющийся сквозной дефект, в месте течи улавливается щупом и индицируется анализатором течеискателя. После установления стабильного потока диффузии гелий начинает выходить и через материал образца с потоком, определяемым газовой проницаемостью материала.

Щуп устанавливается на вход течеискателя. Течеискатель калибруется в «режиме щупа» в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Оператор включает режим измерений. Контроль осуществляется перемещением щупа по поверхности изделия с постоянной скоростью, равной 0,10 - 0,15 м/мин. При движении щуп должен находиться на удалении не более 5 мм от контролируемой поверхности. Удаление щупа от контролируемой поверхности более чем на 5 мм резко снижает выявление дефектов.

При увеличении сигнала течеискателя над пороговым значением отмечают места, где сигнал максимален, и фиксируют их. Оператор выявляет течи или устанавливает их отсутствие. Оператор также фиксирует поток контрольного газа через материал образца.

 

Результаты исследования герметичности и газовой проницаемости шва и материала образцов

Параметры контроля герметичности приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры контроля герметичности

№	Параметр	Значение или описание
1	Контроль	Течеисканием
2	Способ	щупа с применением гелия
3	Наименование и индекс объекта контроля	Упаковка туба 5 образцов
4	Средство контроля	Течеискатель масс-спектрометрический гелиевый
5	Минимальный достоверно регистрируемый поток гелия	5.10-13 Па.м3/с
6	Минимальный индицируемый поток гелия применяемым способом исследований	1.10-10 Па.м3/с
7	Пробное вещество	Гелий марки Б, 99,99%.
8	Давление вакуумирования образцов	Не более 100 Па
9	Давление контрольного газа	1 атм. абс.
10	Условия испытаний	температура окружающей среды: 24 гр.Ц; атмосферное давление: 760 мм рт. ст.; относительная влажность: 76%.

 

Таблица 2. Параметры применяемого средства контроля

№/№ п.п.	Наименование и тип (обозначение)	Назначение	Изготови-тель	Зав. №	Дата и срок действия свидетельства о метрологической поверке (аттестации) или отметка о техническом состоянии
					2019	2020
1	Течеискатель масс- спектрометрический гелиевый HELIOT 901W1	Контроль герметичности. Локализация и измерение потока течей.	ULVAC Inc., Япония	00005	03.06.2019 г.	02.06.2020 г.

 Таблица 3. Параметры применяемого эталона для калибровки

№/№ п.п.	Наименование и тип (обозначение)	Назначение	Изготови-тель	Зав.№	Дата и срок действия свидетельства о метрологической поверке (аттестации) или отметка о техническом состоянии
					2018	2020
1	Мера потока (течь гелиевая) Гелит 2	Поверенная гелиевая течь предназначена для калибровки гелиевого течеискателя перед проведением ПВТ	АО «НИИТФА»	241	21.09.2018	20.09.2020

В таблице 4 приведены результаты измерения герметичности и газовой проницаемости шва и материала образцов.

Таблица 4. Измеренные потоки гелия через материал и шов образцов

№ образца	Поток гелия через шов, Па.м3/с	Поток гелия через материал, Па.м3/с
1а	3,00E-08	2,00E-08
1б	5,00E-08	3,00E-08
1 средний	4,00E-08	2,50E-08
2а	2,00E-08	2,00E-08
2б	9,00E-09	1,50E-08
2 средний	1,45E-08	1,75E-08
3а	2,00E-08	1,40E-08
3б	1,80E-08	2,00E-08
3 средний	1,90E-08	1,70E-08
4а	1,00E-09	2,00E-09
4б	5,00E-09	3,00E-09
4 средний	3,00E-09	2,50E-09
5а	4,00E-09	3,00E-09
5б	5,00E-09	4,00E-09
5 средний	4,50E-09	3,50E-09

 

Сравнительные результаты потоков контрольного газа через образцы показаны на рисунке 2.

Заключение

1)      Поток, отделяющий герметичные изделия от герметичных, исходя из области применения – упаковка косметических средств – составляет 1^.10^-5 Па^.м³/с. Если поток истечения в изделии не превышает заданную величину, не произойдет протекания продукта или попадания бактерий внутрь в течение срока годности. Таким образом, все переданные образцы удовлетворяют требованиям герметичности на момент проверки.

2)      Образец №4 обладает наименьшей газовой проницаемостью по контрольному газу, а значит такая упаковка обеспечивает наилучшую изоляцию продукта от внешней среды.

3)      Поток контрольного газа через образец №1 является наибольшим для предоставленных образцов. Тем не менее, на момент проверки он не превышает допустимый порог браковки, определяемый требованиями герметичности. Рекомендуется провести исследования образца данной упаковки после хранения для изучения влияния старения упаковки на появление утечек.