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同種PET復(fù)合膜在不同溫度下的氧氣透過量

　　隨著運(yùn)輸能力不斷提升及食品,、藥品,、保健品等產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟，各類產(chǎn)品在時(shí)間及空間范圍內(nèi)的流通越來越廣,。在流通的時(shí)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(duì)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。

　　我國(guó)是一個(gè)地大物博,、四季分明的國(guó)家,，南北方、冬夏季環(huán)境的溫濕度相差較大,，北方,、冬季的溫度低且干燥，微生物及各種酶的活性較低,，產(chǎn)品中各種成分的氧化變質(zhì)速度慢,，而南方、夏季的溫度,、濕度均較高,，環(huán)境適宜，微生物及酶的活性較高,，產(chǎn)品發(fā)生氧化變質(zhì)的速度較快,，因此，就對(duì)包材阻氧性能的要求來說，與北方,、冬季相比,，產(chǎn)品在南方、夏季銷售及存儲(chǔ)時(shí)要求包材應(yīng)具有更高的阻氧性,。而對(duì)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(yàn)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。

2. 檢測(cè)方法

　　塑料復(fù)合膜材料的氧氣透過量測(cè)試方法主要分為壓差法,、等壓法(庫(kù)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(yàn)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(yàn)庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》,。本文采用壓差法,、依據(jù)GB/T 1038檢測(cè)樣品的阻氧性能。

3. 試驗(yàn)樣品

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

4. 檢測(cè)設(shè)備

　　本驗(yàn)證試驗(yàn)所用檢測(cè)設(shè)備為濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的VAC-V2 壓差法氣體滲透儀,。

圖1  VAC-V2壓差法氣體滲透儀

4.1 試驗(yàn)原理

　　設(shè)備的測(cè)試腔分為上、下兩部分,，并被試樣隔開,，上部測(cè)試腔為高壓腔，下部測(cè)試腔為低壓腔,。試驗(yàn)時(shí),，首先對(duì)低壓腔抽真空，然后對(duì)整個(gè)測(cè)試腔抽真空,，達(dá)到規(guī)定的真空度后,，關(guān)閉低壓腔，向高壓腔內(nèi)充入一定壓力的試驗(yàn)氣體,，如此試樣的兩側(cè)便形成了一定的壓力差,。根據(jù)氣體的擴(kuò)散原理，試驗(yàn)氣體會(huì)在壓力差的作用下,，由高壓腔穿過試樣滲透到低壓腔,，通過對(duì)低壓腔內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，即可得到試樣的阻隔性數(shù)據(jù),。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備專業(yè)用于多種薄膜,、片材試樣在各種溫度下的氣體透過率,、滲透系數(shù)、溶解度系數(shù),、擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)試,。

• 薄膜類：如各種塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜,、紙塑復(fù)合膜,、共擠膜、鍍鋁膜,、鋁箔,、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料。
• 片材類：如各種工程塑料,、橡膠,、建材等片狀材料，如PP片材,、PVC片材,、PVDC片材。

(2) 本設(shè)備還可擴(kuò)展到航空航天用材料,、紙及紙板,、漆膜、玻纖布,、玻纖紙,、化妝品軟管片材,、各種橡膠片材等材料的透氣性測(cè)試,。

(3) 本設(shè)備適用于多種氣體的透過率測(cè)試，如氧氣,、二氧化碳,、氮?dú)狻⒑?、空氣等?/span>

(4) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn),，如ISO 15105-1、ISO 2556,、GB/T 1038,、ASTM D1434、JIS K7126-1,、YBB00082003等,。

4.3設(shè)備參數(shù)

• 設(shè)備的測(cè)試范圍為0.05 ~ 50000 cm³/m²·24h·0.1MPa，真空分辨率可達(dá)到0.1 Pa,。
• 設(shè)備的控溫范圍為5℃ ~ 95℃,，控溫精度為±0.1℃；控濕范圍為0%RH、2%RH ~ 98.5%RH,、100%RH,，控濕精度為±1%RH，可滿足客戶不同試驗(yàn)條件下的檢測(cè)需求,。
• 本設(shè)備有三個(gè)*獨(dú)立的試驗(yàn)腔,，可同時(shí)測(cè)試三種相同或不同的試樣。
• 本設(shè)備可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合,，輕松獲得測(cè)試條件下的試驗(yàn)結(jié)果,。
• 經(jīng)過改制，本設(shè)備還可支持有毒氣體,、易燃易爆氣體的測(cè)試,。
• 本設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性,。
• 本設(shè)備支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測(cè)報(bào)告。

5. 試驗(yàn)過程

5.1 裁樣從待測(cè)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。

5.2 測(cè)厚利用測(cè)厚儀測(cè)試試樣厚度,，至少測(cè)試5點(diǎn),，并取平均值。

5.3 裝樣沿試驗(yàn)腔的周圍涂抹一層真空油脂,，然后在試驗(yàn)腔中間測(cè)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(yàn)腔上,，合上上腔，并擰緊,。

圖2 　裝樣過程

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

5.5 開始試驗(yàn)打開真空泵,、水浴控溫裝置，點(diǎn)擊開始試驗(yàn)選項(xiàng),，試驗(yàn)開始,。

5.6 讀取數(shù)據(jù)試驗(yàn)結(jié)束后讀取試驗(yàn)結(jié)果。

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

6. 試驗(yàn)結(jié)果

　　10℃、0%RH條件下PET/PE復(fù)合膜試樣的氧氣透過量為43.2071 cm³/(m²?24h?0.1MPa),，30℃,、0%RH條件下該試樣的氧氣透過量為167.0067 cm³/(m²?24h?0.1MPa)，說明所檢測(cè)試樣在兩種試驗(yàn)條件下的氧氣透過量相差較大,。