目前國內集裝袋設計中所存在的問(wèn)題

集裝袋屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，近幾年在我國發(fā)展迅速，使用越來(lái)越廣泛。目前集裝袋主要出口于美國、歐洲、日本、韓國及澳大利亞等市場(chǎng)。雖然國內生產(chǎn)的集裝袋有成本優(yōu)勢，但也面臨著(zhù)來(lái)自東南亞各國同類(lèi)產(chǎn)品的激烈競爭。作為包裝物出口時(shí)，使用范圍更是受限制于日本、韓國等周邊地區。

在集裝袋設計中，從原材料選用、配方、織造、再到整袋受力結構分布及縫紉設計，特別是產(chǎn)品老化規律等都關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力。以下幾點(diǎn)，尤為突出。  

一、關(guān)于安全系數

“安全系數”是產(chǎn)品在試驗中最大承受能力與額定設計載荷之間的比值，是指集裝袋在試驗中破損，即喪失使用性能前所能承受的最大載荷。它在集裝袋的設計中是必不可少的，它是根據產(chǎn)品用途和使用環(huán)境來(lái)決定的。在一定期限內，對內裝產(chǎn)品和吊裝工人的安全給予保障的重要技術(shù)。安全系數和袋體結構有著(zhù)重要的內在聯(lián)系，它隨著(zhù)袋體自身強度、設計結構以及原料配方的影響而變化。國內外同類(lèi)標準中“安全系數”的設置一般為5～6倍。

國家標準GB10454－2000《集裝袋》提到了“安全系數”問(wèn)題，但重視程度值得商榷。標準在5.5.1條款：“周期性提吊試驗”中規定“將內容物均勻地填入集裝袋至滿(mǎn)負荷，掛上相當于最大載荷2倍的負荷，有限用袋70次，一次性用袋30次，反復提升。集裝袋是否合格，主要看內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)此項試驗”。

在4.3條款中規定“吊帶、吊繩的拉力其安全系數為6”。這樣在以3倍額定載荷為準的整體試驗中產(chǎn)品既便通過(guò)了最終試驗。那么，在一個(gè)相對（較短）的產(chǎn)品使用期限內，由于自然老化，當產(chǎn)品強度下降至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)應力已經(jīng)接近這個(gè)數值。再加上單件產(chǎn)品之間固有的性能差異，這就意味著(zhù)破包比例將可能增加，產(chǎn)品的安全性就大大折扣了。當然這只是理論的推測，事實(shí)上由于內裝物料和使用環(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(cháng)，填加了抗UV紫外線(xiàn)助劑的集裝袋，應用范圍更廣，是一個(gè)不爭的事實(shí)，因此它們也有著(zhù)更廣闊的國際市場(chǎng)。

《集裝袋標準》10454－89中規定吊帶（繩）的合計拉力（按照設計形式）應大于等于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，并給出安全系數為“6”。在實(shí)踐中，這個(gè)安全系數與整體提吊試驗有不一致的地方，這個(gè)吊環(huán)6倍系數不能證明整袋有6倍的安全系數，它只代表了吊帶在單獨檢驗時(shí)需要達到的較高拉力指標。吊帶在與袋體連接時(shí)，有頂吊、側吊、底吊等多種型式，并通過(guò)縫線(xiàn)連接。在側吊和頂吊中，如果基布和縫線(xiàn)達不到一定水平的強度性能，只憑吊帶的高強度，也不能確保整體試驗的高性能；再者，吊帶和基布根據不同的縫紉型式和縫紉方法，強度損失也在10－30％之間。因此，整袋提吊試驗要求掛上3倍的滿(mǎn)負荷，重復提升，而在確定吊帶性能時(shí)忽略了產(chǎn)品的具體結構型式。

《集裝袋》2000版標準在修訂時(shí)，為了保證袋子的安全裝卸，取消了原來(lái)標準中的頂吊式袋和側吊式袋，

這種方法似乎不妥。保證質(zhì)量，主要應當依靠得到驗證的制作技術(shù)和可靠的材料質(zhì)量來(lái)保障。頂吊形式袋和側吊形式袋在加工過(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。標準的原則應當是指出方向，不應規定條條框框限制設計人員聰明才智的有效發(fā)揮。另外，集裝袋整體提吊試驗時(shí)的“速度”、集裝袋跌落試驗時(shí)的“填充物”，應該有明確規定。實(shí)驗證明樣品中填充物是塊狀、粒狀或粉狀對試驗結果有重要影響，內容物的物理密度和松散程度對整體試驗結果也有明顯的不同。我們認為試驗速度應模仿船港碼頭吊車(chē)的實(shí)際吊裝速度，填裝物的性能盡可能的接近客戶(hù)所要裝載的產(chǎn)品。為了防止爭議，標準中應描述一種試驗專(zhuān)用的“標準填充料”，作為集裝袋性能判定的依據，盡可能地使技術(shù)標準理好地去迎接市場(chǎng)經(jīng)濟帶來(lái)的挑戰。

“安全系數”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構形式下，應該具有的力學(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)品設計中的重要依據，主要受力結構都和它有重要關(guān)系，設計中先確定它，然后圍繞它分配給各部件的強度，確定根據自己公司拉絲能力所能保證的最低單位重量。其他具體設計應當圍繞此項指標來(lái)具體安排。同時(shí)針對產(chǎn)成品，“安全系數”試驗如果能夠合格，對其它試驗應有涵蓋作用。  

二、關(guān)于整體測試方法

《國標》GB10454－2000中5.5條款“整體試驗方法”規定除周期性提吊以外，還有5項試驗，既跌落試驗、加壓試驗、正位試驗和撕裂傳播試驗，從筆者多年親自動(dòng)手的產(chǎn)品實(shí)驗認識到，滿(mǎn)足5倍安全系數的整體提吊試驗，也能夠滿(mǎn)足其它的試驗。在提吊試驗中，因為受5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)此項試驗，那么在跌落試驗和傾倒試驗中高度分別為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)并且由內向外時(shí)小得多，對產(chǎn)品構不成威脅。  

試驗的意義在于模仿產(chǎn)品實(shí)際工作狀態(tài)，國際遠洋貨輪的船弦比碼頭不止高0.8M或0.3M，這種試驗的意義不大。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。夠達到5倍的安全系數，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。在正位試驗時(shí)，袋體橫臥于地，用吊鉤掛住靠近地面一側的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)根部的結構，這個(gè)分力的大小與袋體的斜度有關(guān)，也和內填料平面與吊環(huán)根部縫紉處的相對位置高低有關(guān)。一般這個(gè)撕裂力相當于重力的20－25％，不對經(jīng)受住5倍安全系數考驗的吊帶構成威脅。

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。袋體內容物的重力方向主要向下，對側壁織物有一定壓力但比較小，這個(gè)壓力的大小與內容物料面高低有關(guān)，與袋體裁面大小有關(guān)，也與內容物料的粉狀、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(xiàn)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)比較復雜的計算，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“復雜”，但實(shí)踐證明，在額定載荷時(shí)，刀口不會(huì )延長(cháng)。

綜上所述，《集裝袋國標》中整體試驗方法項目較多，功能上相互有所涵蓋，檢驗復雜，還都是依據標準檢驗中的重要否決項。整袋試驗多、試驗周期長(cháng)、試驗成本也高，這已經(jīng)不適合當今社會(huì )的快節奏和低成本的時(shí)代特征。在合同環(huán)境中具有簡(jiǎn)單、明確、迅速對產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)判定的功能，是當前標準發(fā)展的方向。  

三、關(guān)于基布強度、扁絲性能、編織布老化的一般規律

首先，為滿(mǎn)足安全系數，基布應當有較高的強度，但不是基布強度越高越好。以特定的基布重量為前提，

在拉力和伸長(cháng)率成反比的一般規律下。編織用的扁絲應當在追求絕對拉力的同時(shí)保持較好的伸長(cháng)率，沒(méi)有好的伸長(cháng)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(cháng)率是判斷織物性能的主要指標之一?；紡姸纫唤?jīng)設計確定，在預定的寬度上，每根單絲拉力之和實(shí)際不能等于基布實(shí)測強度，會(huì )有5％－15％的編織損耗。這與設備結構差別、新舊程度有關(guān)、也與扁絲的原料融體指數（料的軟硬）、配比、工藝方式有關(guān)。另外緯向比經(jīng)向強度損失要相對大一些。

其次，生產(chǎn)集裝袋要堅決杜絕添加再生料，因為這涉及安全問(wèn)題。我們知道，聚丙烯材料雖然有較好的機械性能，但是其抗自然老化的能力本身是很差的。若想保持相對長(cháng)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(mén)牽涉多種理論，機理復雜的冷門(mén)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，略有認識，在《中國塑料》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)機理和效果問(wèn)題。

主要觀(guān)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.國內有幾個(gè)著(zhù)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強一些；

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，少了作用不明顯，多了是浪費；

5.穩定劑牌號要恰當。助劑要防止的波長(cháng)應當是所有原料的敏感波長(cháng)；

6.確定恰當的拉伸比，在滿(mǎn)足強度要求的前提下，保持足夠的伸長(cháng)率，并使之趨于一致；

7.成品織物相對較厚時(shí)，性能相對損失較??；

8.復膜材料抗老化要好于不復膜材料，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(cháng)率（適當）大的好于伸長(cháng)率小的；

11.纖化扁絲強度低于不纖化的；

12.產(chǎn)品抗老化性能要依據使用地區氣候特點(diǎn)確定。

四、關(guān)于檢驗結果的判定

國標中對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、結構技術(shù)要求；4.4、縫紉技術(shù)要求;5.3.5、整體試驗方法等，我們認為這些否決項判定條款中有些需要簡(jiǎn)化、合并。

科學(xué)的設計，來(lái)自于使用實(shí)踐?？茖W(xué)的實(shí)驗方法應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，應嚴格依據實(shí)驗室中取得的結果。在科學(xué)實(shí)驗中相對復雜的檢驗手段，應盡可能在標準以外進(jìn)行，落實(shí)到在商業(yè)活動(dòng)中與操作性很強的標準中，就應以簡(jiǎn)明為取向，對檢驗結果上可能相互重復的內容，應以最終檢驗為判定依據。

《標準》本身作為一種檢驗的標準，合同條件下的判定依據，既不應束縛生產(chǎn)者的想象空間和設計上的創(chuàng )造性，同時(shí)也應該有較強的鮮明的邏輯性。例如，有的個(gè)別企業(yè)受設備條件限制，集裝袋基布強度差一些，可以用加強圍帶等設計手段來(lái)彌補不足，

從而滿(mǎn)足整袋試驗中的所有項目，并不影響使用。但基布強度和整體試驗這兩個(gè)條款如果都是GB10454中的判定依據，如果供需雙方就此發(fā)生爭議，標準該作為哪一方的依據？  

吊帶吊繩的抗拉強度應大于等于6倍額定載荷，根據吊環(huán)形式分配給每單根吊帶的拉力，還應考慮到縫紉后帶來(lái)的強度損失，而這個(gè)損失在各種工藝條件下數值也不盡一致。作為標準給出一個(gè)強度損失參考值或公式比較恰當。袋子主體和底部縫紉強度，更應納入整體提吊試驗的判定中，因為設計形式例如底吊式等可彌補袋體縫紉強度不足。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中的不準確概率。由于產(chǎn)品的局部性能，可以通過(guò)改變設計形式和產(chǎn)品結構得到調整，所以產(chǎn)品的部件性能只宜給出標準值作參考,建議生產(chǎn)者參照并采取措施調整自己的產(chǎn)品。而整體試驗是代表用戶(hù)，模仿使用狀態(tài)的，如不合格則成為否決項，并成為調整袋體零部件和材料的指導依據?，F行集裝袋標準中的判定條款，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(guān)檢驗和安全儲運

集裝袋外觀(guān)檢驗的規定應該進(jìn)一步明確，制定檢驗原則，并根據各種形式的檢驗特點(diǎn)，列出檢驗條目。例如，方型袋、圓型袋、有下料口袋、有底吊結構袋等，它們的局部尺寸，分別應檢測哪些重要部位，局部尺寸偏差是多少，應該予以規定，這些檢驗雖然很重要，但不宜作否決項。

《標準》語(yǔ)句敘述中的模糊語(yǔ)句和字眼應明確。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。集裝袋的重量在標準中不予限定是正確的，這樣可以鼓勵企業(yè)的創(chuàng )造性，

發(fā)揮企業(yè)各自特長(cháng)和能力，以較低的成本和優(yōu)秀的設計參與競爭。但是對集裝袋的重量偏差應該予以限制，

雖然集裝袋有較多的構件材料組成，可以由結構來(lái)彌補性能上的差異。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(zhù)產(chǎn)品的性能及市場(chǎng)競爭力，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)合理的計量控制方式寫(xiě)入《標準》很有意義。

再有《標準》5.3.4.1條款規定取樣方法是從試料的縱橫向取寬60mm長(cháng)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)小細節，有時(shí)能直接影響該產(chǎn)品的合格與否。本人認為應該隨面布扁絲彎度走向取樣。這樣能更貼近實(shí)際。標準中的語(yǔ)言敘述和表達必須嚴謹、細膩，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)生的爭議。

安全儲運是用戶(hù)使用過(guò)程中的重要問(wèn)題，應當引起集裝袋生產(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，運輸中的擺放、苫蓋，特別是防止底部有異物以及車(chē)廂的毛茬、鐵鉤、鐵刺的鉤劃損失。賣(mài)方應當以適當方式告知用戶(hù)，因為新客戶(hù)可能因為不了解這些情況而受到損失，從而避免可能引起的所謂的“質(zhì)量爭議”.