关于膨胀材料的测试要求与方法

hugo1987

1．测试要求
由膨胀材料制造的玩具及玩具部件，如果按EN 71-1中的条款8.3（扭力试验），8.4.2.1（拉力试验，一般要求），8.5（跌落试验），8.7（冲击试验）及8.8（压力试验）测试之前及之后，能完全容入8.2（小零件圆筒）所规定的小零件圆筒，在进行8.14(膨胀材料)测试时任何方向均不能膨胀超过50%。
该要求不适于种植箱中的种子。

【定义】
膨胀材料――在水里浸泡之后体积会膨胀的材料。

【释义】
这些要求用于减少与由膨胀材料制造的玩具及玩具部件有关的危险，这些玩具及玩具部件被儿童吞下去后会显著地膨胀。如果膨胀的速度较快，甚至会在咽喉、食道就造成堵塞而引起窒息；进入消化道也会造成致使的肠道梗塞。曾发生过儿童吞入此类玩具而导致死亡的事故。
而被儿童呑食的前提是这些玩具及玩具部件是小零件，即在小零件测试中完全容入小零件圆筒。
种植箱是属于科普性质的玩具，它可以让儿童对于种子的发芽、植物的生长有直观的认识，从而了解到相关的科学知识。由于种子发芽是这类玩具必不可少的功能，而且种子发芽后体积会明显膨胀是众所周知的，家长会加强教育和监督，减少儿童吞食的可能；另外，种子的膨胀速度不会太快，在酸性极高的胃中也可能会被溶解或者失去活性而不能发芽，所以豁免了这个要求。



2．测试设备
2.1 游标卡尺
2.2 恒温恒湿室或恒温恒湿箱
2.3 温度计
2.4 电子秒表
2.5软水
2.6烧杯或适当大小的容器，镊子
2.7 记号笔

hugo1987

3．测试步骤
3.1 检查由膨胀材料制造的玩具或玩具部件（下文称之为测试样品）是否小零件。如果它们不能完全容入小零件圆筒，则进行扭力测试、一般拉力测试、跌落试验、冲击测试和压缩测试（参见后面相关各节的介绍），然后再次检查测试样品是否小零件，尤其是当样品在这些测试期间或之后受到破坏，要检查分裂、分离的各个部件、部分。如果是小零件则进行下述步骤。
3.2 将测试样品放在温度为20℃±5℃，相对湿度为40% 到65%之间的环境（使用恒温恒湿室或恒温恒湿箱来达到这样的环境），预处理至少7小时。
3.3 确定测试样品的X，Y，Z方向（参考条款5测试技巧）。例如图5-3-3所示的恐龙，可以把头到尾的纵向长度作为X，它的高度作为Y，而平放在桌面时的厚度作为Z。用游标卡尺测量X，Y，Z方向的最大尺寸，分别记录为。
注：该玩具是一个恐龙蛋，里面装有小恐龙；恐龙蛋由可以分开的两边扣合而成，扣合边缘呈锯齿形。当把恐龙蛋放在水里，恐龙便会膨胀，最后把蛋“撑开”，仿佛小恐龙从蛋里诞生出来。
图5-3-3　（后补）

3.4 把软水装入烧杯，放入预先设定和达到20℃±5℃的恒温恒湿室或恒温恒湿箱中，使水温稳定在20℃±5℃的范围内。将测试样品完全浸没在烧杯的水里，确保水量足够，使得测试末期的水量还能使测试样品完全浸没（即，需要考虑测试样品吸收的水量和水的蒸发量）。放置72个小时。
3.5 用镊子把样品取出，用1分钟的时间排干多余的水。
3.6 按样品上的标记重新测量X，Y，Z方向上的最大长度LX2、 LY2、 和LZ2。按公式计算出相对原尺寸的膨胀百分比，如：X方向上的膨胀率RX=（LX2- LX1）÷LX1。

hugo1987

4．测试数据处理与结果评定
4.1 如果样品由于机械强度不足，无法用镊子取出则认为样品通过测试。
4.2 如果测试样品的任何一个尺寸膨胀超过50%，则不合格。

5．测试技巧
5.1 X，Y，Z方向的选取方法和标记方式：
5.1.1 X，Y，Z方向是互相垂直的三个方向，构成一个立体的坐标系。可以想象成一个刚好能把这玩具或部件装在里面的长方体盒子，X，Y，Z方向是这个盒子的长、宽、高。但对于某些形状特别的测试样品，可能有不止一种的选取方法。例如，按第一种选取方法，X方向上的长度要比第二种的要长，但第一种方法的Y方向不如第二种的。一般来说，我们的选取方法应当使X，Y，Z这三个方向中最长的那个方向达到最大的尺寸。如果有必要（比如当测试结果处于合格和不合格的临界点），我们最好用另外一个样品按第二种方法来选取X，Y，Z方向。
5.1.2 标记时，并不一定要在这三个方向的最外端作标记，但每个方向上的两个标记点必须能够连成一条穿越过该方向上的最外端的直线。换句话说，标记点可以只是辅助确定某个方向上的最外端的，而不一定处在最外端。而测量时则要测量该方向上的最大尺寸。
5.1.3 标记方式不能影响测试样品的结构和膨胀程度，并且能够在经过规定的浸泡时间后仍能清晰地看到标记。一般不建议用穿孔、打孔或插入大头钉之类的方式，但可以考虑使用带有缝纫线的针穿越材料并将线头留下和打结来做标记。最简单易行的方法是使用油性的记号笔，但可能对于某些材料，难以留下清晰、不溶化的标记。
建议对于有条件的实验室，可以用拍照方式来辅助重现X，Y，Z方向。拍照时在测试样品旁边加一把尺子，并且要从两个角度来拍摄。比如一个角度是镜头沿Z方向，即垂直于Y、Z所在平面，这样可记录下Y、Z方向及其长度；那么，第二个角度是镜头沿Y方向，即垂直于X、Z所在平面，这样可记录下X、Z方向及其长度。
5.2 关于测试样品的浸泡：选取的容器最好是透明的，便于观察，所以推荐使用烧杯；而容器的大小合适，是指要充分考虑到测试样品的膨胀，如果容器太小会限制了测试样品的膨胀。再加上对水量的考虑，一般来说，选取250 ml的烧杯就可以满足需要了。
5.3 测试样品在浸泡后，“排干多余的水”的方法：虽然标准没有作出明确的规定，但是如果操作不当的话会影响测试结果；不能用镊子夹住样品来用力甩干，可以只是夹住样品，让样品表面的水自然滴落下来，也可以把样品放在吸水性强的干净布或者纸上。
5.4 对于浸泡时间的控制：使用电子秒表来计时。因为要放置72个小时，时间相当长，测试人员需要一些提醒的措施才能做到准确地在预定时间结束浸泡测试；在这期间，电子秒表也可能会被其他人员使用，所以可以用一张标签，写上测试的开始到结束的时间，贴在上述容器的外面；而秒表设成倒计时，放在容器旁边。

6．其他标准要求
6.1 ASTM F963规定：
没有对膨胀材料提出要求。

6.2 ISO 8124-1规定：
预处理的环境条件不同：2l℃±5℃、相对湿度65%±5％。

bobo123867

It seems like that you is good at the inspection of toys, the information is very helpful for me, thanks for your sharing

lglrock

Thank you very much

ringo

樓主, 一般膨胀拉力怎樣, 容易達標嗎 ?

fangyin

学习了很好的资料，也许以后用得着