隨著運輸能力不斷提升及食品、藥品、保持健康品等產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟，各類產(chǎn)品在時間及空間范圍內(nèi)的流通越來越廣。在流通的時間及空間跨度內(nèi)，所使用的包材應(yīng)與產(chǎn)品具有良好的相容性，以防止流通環(huán)境變化引起包材性質(zhì)劣變，對產(chǎn)品的保護(hù)作用減弱，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量劣化。對于同種包裝材料來說，其阻氧性能的高低與所處的環(huán)境條件息息相關(guān)，通過驗證包材在不同條件下的氧氣透過量，確認(rèn)在各種環(huán)境下包材的阻氧性能均能滿足產(chǎn)品的保質(zhì)要求，是保證產(chǎn)品可放心流通的重要前提之一。

檢測方法

塑料復(fù)合膜材料的氧氣透過量測試方法主要分為壓差法、等壓法(庫侖法)兩種，其中壓差法可參考的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法壓差法》，等壓法可參考的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19789-2005《包裝材料塑料薄膜和薄片氧氣透過性試驗庫侖計檢測法》。本文采用壓差法、依據(jù)GB/T 1038檢測樣品的阻氧性能。

試驗樣品

本文以PET/PE復(fù)合膜為例，檢測其在10℃、0%RH及30℃、0%RH兩種條件下的氧氣透過量。

試驗過程

裁樣從待測的PET/PE復(fù)合膜樣品表面裁取直徑為97 mm的試樣3片。在23±2℃的環(huán)境條件下，將裁好的試樣放置在干燥器中進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)48 h。

測厚利用測厚儀測試試樣厚度，至少測試5點，并取平均值。

裝樣沿試驗腔的周圍涂抹一層真空油脂，然后在試驗腔中間測試區(qū)域內(nèi)放置一片直徑為65 mm的濾紙，可以支撐試樣，并能防止低壓腔被污染。后將試樣平整的粘貼在試驗腔上，合上上腔，并擰緊。

設(shè)置參數(shù)設(shè)置試樣厚度、試驗溫度(10℃)、試驗濕度(0%RH)等參數(shù)信息。

開始試驗打開真空泵、水浴控溫裝置，點擊開始試驗選項，試驗開始。

讀取數(shù)據(jù)試驗結(jié)束后讀取試驗結(jié)果。

按照5.1 ~ 5.6的步驟，測試試樣在30℃、0%RH條件下的氧氣透過量。

試驗結(jié)果

10℃、0%RH條件下PET/PE復(fù)合膜試樣的氧氣透過量為43.3721 cm3/(m2?24h?0.1MPa)，30℃、0%RH條件下該試樣的氧氣透過量為167.0100 cm3/(m2?24h?0.1MPa)，說明所檢測試樣在兩種試驗條件下的氧氣透過量相差較大。

檢測設(shè)備

本驗證試驗所用檢測設(shè)備為濟(jì)南賽成電子科技有公司自主研發(fā)生產(chǎn)的GPT-203 壓差法氣體滲透儀適用于塑料薄膜、復(fù)合膜、高阻隔材料、片材、金屬箔片在各種溫度下的氣體透過量和氣體透過系數(shù)的測定。

測試原理

儀器采用壓差法測試原理，將預(yù)先處理好的試樣放置在上下測試腔之間，夾緊。首先對低壓腔（下腔）進(jìn)行真空處理，然后對整個系統(tǒng)抽真空；當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后，關(guān)閉測試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的試驗氣體，并保證在試樣兩側(cè)形成一個恒定的壓差（可調(diào)）；這樣氣體會在壓差梯度的作用下，由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲透，通過對低壓側(cè)內(nèi)壓強的監(jiān)測處理，從而得出所測試樣的各項阻隔性參數(shù)。

產(chǎn)品特征

可同時測定試樣的氣體透過量和氣體透過系數(shù)

可滿足三個測試腔完全單獨測試

寬范圍、高精度溫濕度控制，滿足各種試驗條件下的測試

提供比例、模糊模式和時間模式三種試驗過程判斷模式

測試量程可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，滿足大透過率測試的要求

支帶有毒氣體及易燃易爆氣體的測試（需定制）

采用氣動夾持試樣，方便快捷

系統(tǒng)采用電子智能控制，整個試驗過程自動完成

提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

產(chǎn)品符合GMP多級權(quán)限

微型打印機(jī)，便條隨時打印試驗統(tǒng)計結(jié)果

專門的計算機(jī)通信軟件，可進(jìn)行試驗的實時顯示及數(shù)據(jù)的分析處理 、數(shù)據(jù)保存

配備USB通用數(shù)據(jù)接口，方便數(shù)據(jù)傳遞

濟(jì)南賽成儀器一直致力于為大部分國家客戶提供高性價比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續(xù)創(chuàng)新，打造高精尖檢測儀器，滿足行業(yè)內(nèi)不同客戶的品控需求，期待與行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位增進(jìn)交流和合作。

賽成儀器，賽出品質(zhì)，成就未來！

對于材質(zhì)結(jié)構(gòu)相同的包裝材料而言，材料的厚度是影響其阻隔性能的重要因素。材料的厚度增加，延長了氣體在包裝材料中的滲透路徑，使得氣體從試樣的一側(cè)滲透到另一側(cè)的時間增加，從而降低了滲透過材料的氣體量，提高了材料對氣體的阻隔性能。然而，材料厚度增加勢必會提高包裝成本，且環(huán)保性降低，因此，在選用包裝時如何協(xié)調(diào)控制包裝成本、保證包裝環(huán)保性及阻隔性三者的關(guān)系，則需要研究材料厚度與其阻隔性能的關(guān)系。本文針對性測試了相同材質(zhì)材料、不同厚度薄膜對應(yīng)的氧氣透過量，并繪制厚度與氧氣透過量關(guān)系趨勢圖，以評價厚度對材料阻氧性的影響。

1、試驗樣品

本次試驗以某種單層膜材料為試驗樣品，分別測試厚度為10μm、12μm、15μm、25μm樣品的氧氣透過量。

2、試驗依據(jù)

目前，軟塑包裝材料氧氣透過量的測試方法包括壓差法、等壓法(庫侖計法)，本次試驗采用壓差法對樣品進(jìn)行測試，試驗過程依據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》進(jìn)行。

3、試驗設(shè)備

本文采用GPT-203 壓差法氣體滲透儀測試樣品的氧氣透過量，該設(shè)備由濟(jì)南賽成儀器電子科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

3.1 試驗原理

壓差法原理即根據(jù)壓力傳感器所測得氣體壓力的變化情況得到材料的氣體滲透性能相關(guān)參數(shù)，也是通過壓力差使氣體在試樣兩側(cè)發(fā)生滲透。將試樣裝夾在設(shè)備的測試腔中，使設(shè)備的上、下腔分開，上腔中充填測試氣體，下腔通過抽真空形成低壓環(huán)境，上腔的氣體通過試樣滲透到下腔中，下腔中的氣體壓力因此而發(fā)生變化。通過下腔中的壓力傳感器對下腔氣體壓力隨滲透時間的增加情況的實時監(jiān)測，即可計算得到試樣的氣體透過量、氣體滲透系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)及溶解度系數(shù)等氣體滲透參數(shù)。

3.2設(shè)備參數(shù)

測試范圍 0.1 ~ 10,000 cm3/m2·24h·0.1MPa（常規(guī)）

試樣件數(shù) 1件

真空分辨率 0.05 Pa

測試腔真空度 <10 Pa

控溫范圍 室溫 ~ 50°C

控溫精度 ±0.5°C

試樣尺寸 Φ95 mm

透過面積 33.18 cm2

試驗氣體 O2、N2、CO2等氣體 (氣源用戶自備）

試驗壓力 0.4 MPa ~ 0.6 MPa

接口尺寸 Ф6 mm聚氨酯管

外形尺寸 400 mm (L) × 475 mm (W) × 450 mm (H)

電源 AC 220V 50Hz

凈重 75 kg

4、試驗過程

(1) 從厚度為10 μm的樣品表面裁取3片直徑為97 mm的試樣，在設(shè)備的三個測試腔周邊均勻涂抹真空油脂，并各放置一片支撐用濾紙，然后將3片試樣分別裝夾在3個測試腔中，擰緊測試腔蓋。

(2) 設(shè)備連接氧氣氣源。在控制軟件中設(shè)置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、濕度及試驗?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點擊試驗選項，打開真空泵，啟動試驗。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)對試樣的氧氣滲透性能進(jìn)行測試，并在試驗結(jié)束后顯示試驗結(jié)果。

(3) 按照(1)、(2)中的步驟依次測試厚度為12 μm、15 μm、25 μm樣品的氧氣透過量。

5、試驗結(jié)果

取每種樣品3片試樣測試結(jié)果的算術(shù)平均值為該樣品的氧氣透過量。本次所測得厚度為10 μm、12 μm、15 μm、25 μm樣品的氧氣透過量分別為84.608 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、67.069 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、56.483 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、29.164 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。

6、結(jié)論

本次試驗利用壓差法設(shè)備GPT-203 壓差法氣體滲透儀對4種厚度不同的相同材質(zhì)薄膜樣品的氧氣透過量進(jìn)行了測試，設(shè)備易于操作，試驗效率高，試驗結(jié)果的精度高，重復(fù)性好，可以真實的反映出樣品對氧氣的阻隔性能。隨著厚度的增加，樣品的氧氣透過量降低，說明樣品對氧氣的阻隔性能隨樣品厚度的增加而提高；另外，隨著厚度的增加，樣品氧氣透過量的變化趨勢變緩，即在樣品厚度較薄時，厚度增加，樣品的阻氧性能提高明顯，但隨著厚度的繼續(xù)增加，厚度的變化對提高樣品阻氧性能的影響變小。

濟(jì)南賽成儀器一直致力于為大部分國家客戶提供高性價比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續(xù)創(chuàng)新，打造高精尖檢測儀器，滿足行業(yè)內(nèi)不同客戶的品控需求，期待與行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位增進(jìn)交流和合作。

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