摘要：薯片一般采用鍍鋁復合膜包裝形式，此類(lèi)包裝的耐揉搓性能對產(chǎn)品保質(zhì)期有重要的影響。本文利用Labthink蘭光FDT-02揉搓試驗儀和VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試薯片鍍鋁復合膜包裝揉搓前后氧氣透過(guò)率變化，已評定其耐揉搓性，并介紹了試驗的基本過(guò)程及試驗設備的適用范圍、設備參數等內容，為企業(yè)檢測材料的耐揉搓性能提供參考。

關(guān)鍵詞：膨化制品、薯片、保質(zhì)期、鍍鋁復合膜、阻隔性能、耐揉搓性、氧氣透過(guò)率、壓差法氣體滲透儀、揉搓試驗儀

1、意義

薯片含有大量油脂，在遇到高濃度氧氣時(shí)油脂易被氧化而導致薯片出現哈喇味，為了降低環(huán)境中氧氣向薯片包裝內部的滲透量，食品企業(yè)一般選用阻隔性較高的鍍鋁復合膜進(jìn)行包裝。鍍鋁復合膜是指在其中一層單層膜上蒸鍍鋁，金屬鋁的存在增加了材料整體的阻隔性能，但也導致材料的耐揉搓性差，在受外力揉搓時(shí)，蒸鍍的鋁層易脆裂，出現折痕、針孔等，引起包裝整體阻隔性及物理機械性能的下降，達不到預期值，造成薯片在貨架期內出現不酥脆、哈喇味等問(wèn)題。因此，通過(guò)對鍍鋁復合膜包裝揉搓前后阻隔性能的檢測對比，可以有效把控包裝的耐揉搓性能，防止因包裝材料的耐揉搓性較差而引起薯片出現以上質(zhì)量問(wèn)題。

圖1  薯片鍍鋁復合膜包裝

2、執行標準

國內有關(guān)軟塑復合膜材料氧氣透過(guò)量的測試方法有庫侖計法（即等壓法）、壓差法，參考的方法標準分別為GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗方法 壓差法》與GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過(guò)性試驗 庫侖計檢測法》，本文參考標準為GB/T 1038壓差法。

目前，國內還未出臺針對包裝揉搓性能的檢測標準，本文試驗則參考采用ASTM F392 《撓性阻隔材料撓曲耐久性的試驗方法》，模擬鍍鋁復合膜在生產(chǎn)、加工、運輸等過(guò)程中的可能受到的揉搓、折壓損傷等行為對檢測樣品進(jìn)行揉搓試驗。

3、試驗樣品

某食品企業(yè)提供的薯片鍍鋁復合膜包裝。

4、試驗設備

濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設計的FDT-02揉搓試驗儀和VAC-V2壓差法氣體滲透儀。

圖2  FDT-02揉搓試驗儀

圖3  VAC-V2壓差法氣體滲透儀

4.1 測試原理

本文通過(guò)檢測試樣在揉搓前后阻隔性能的變化來(lái)判斷材料的抗揉搓性能。氧氣透過(guò)率的測試原理為，將預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(gè)系統抽真空；當達到規定的真空度后，關(guān)閉測試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的試驗氣體，并保證在試樣兩側形成一個(gè)恒定的壓差（可調）；這樣氣體會(huì )在壓差梯度的作用下，由高壓側向低壓側滲透，通過(guò)對低壓側內壓強的監測處理，從而得出所測試樣的各項阻隔性參數。

4.2 適用范圍

(1) FDT-02揉搓試驗儀適用于塑料薄膜、薄片、復合膜、紙張材料的抗揉搓性能測試。如食品藥品包裝用各種復合膜、鍍鋁復合膜、鋁塑復合膜、尼龍膜、涂層膜等。

(2) VAC-V2壓差法氣體滲透儀適用于塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復合材料、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等包裝氣體透過(guò)率測試。

• 薄膜類(lèi)：各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜狀材料的氣體滲透性能測試。
• 片材類(lèi)：各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氣體滲透性能測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(3) VAC-V2壓差法氣體滲透儀適合于多種氣體的透過(guò)率測試，如氧氣、二氧化碳、氮氣、空氣、氦氣等以及各種薄膜對易燃易爆氣體的阻隔性能測試。

(4) VAC-V2壓差法氣體滲透儀可滿(mǎn)足多項國家和標準，如GB/T 1038、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003。

4.3 設備參數

(1) FDT-02揉搓試驗儀技術(shù)指標參數如下：

• 揉搓頻率：45 次/分鐘
• 拉壓力：300 N
• 旋轉扭矩：2 Nm
• 試樣尺寸：280 mm × 280 mm
• 試樣數量：1~ 4件
• 五種標準試驗模式，四個(gè)試樣工位輕松試驗不同條件下的組合試驗。
• 長(cháng)、段行程間的快速切換，大大提高了測試效率。

 (2) VAC-V2壓差法氣體滲透儀的技術(shù)指標參數如下：

• 測試范圍：0.05 ~ 50,000 cm³/m²·24h·0.1MPa。
• 試樣數量： 3件（數據各自獨立）
• 試驗溫度范圍：5℃ ~ 95℃，控溫精度 ±0.1℃；試驗濕度范圍：0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控溫精度±1%RH。
• 支持有毒氣體及易燃易爆氣體的測試（需改制）。
• 可進(jìn)行任意溫度下的數據擬合，輕松獲得條件下的試驗結果。
• 支持Lystem^TM實(shí)驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告

5、試驗過(guò)程

(1) 制樣過(guò)程

• 用取樣器從薯片鍍鋁復合膜樣品上裁取尺寸Φ97 mm試樣3片，待測試其氧氣透過(guò)率。
• 另取薯片鍍鋁復合膜樣品，裁剪長(cháng)280 mm、寬200 mm的試樣3片，將試樣用10 ~ 12 mm寬的壓敏雙面膠帶固定在FDT-02揉搓試驗儀上，選擇合適的揉搓模式進(jìn)行試驗。用取樣器在揉搓后的試樣上裁取尺寸Φ97 mm試樣3片，待測試其氧氣透過(guò)率。

(2) 將揉搓前的3片試樣分別裝夾在VAC-V2壓差法氣體滲透儀的測試腔內進(jìn)行測試。

(3) 在壓差法氣體滲透儀上先設置試樣名稱(chēng)、試樣厚度、試驗溫度、試驗濕度等參數。

(4) 啟動(dòng)真空泵。

(5) 點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗”選項，試驗開(kāi)始，儀器自動(dòng)計算并顯示試驗結果。

(6) 揉搓后的3片試樣依次按照(2) ~ (5)的步驟進(jìn)行測試，比較揉搓前后試樣氧氣透過(guò)率平均值的變化。

6、試驗結果

本文所測試的樣品揉搓前氧氣透過(guò)率平均值為0.4712 cm³/(m²?24h?0.1MPa)；揉搓后氧氣透過(guò)率平均值為23.4785 cm³/(m²?24h?0.1MPa)。

7、結論

通過(guò)上述結果可以看出揉搓后的薯片鍍鋁復合膜氧氣透過(guò)率明顯增大，阻氧性降低?？赏ㄟ^(guò)增加所鍍鋁層與其基膜之間的結合牢度、增加所鍍鋁層厚度等措施提高鍍鋁復合膜的耐揉搓性能，并及時(shí)對使用的鍍鋁復合膜包裝揉搓前后氧氣透過(guò)率變化進(jìn)行質(zhì)量篩查。VAC-V2壓差法氣體滲透儀是一款專(zhuān)業(yè)用于測試薄膜、片材阻氧性能的氧氣透過(guò)率測試儀器，設備操作簡(jiǎn)單、測試精度高、重復性好，結合FDT-02揉搓試驗儀可用于準確評定包裝材料的抗揉搓性能。Labthink蘭光一直致力于為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的檢測服務(wù)與設備，多年來(lái)為客戶(hù)提供了上萬(wàn)次阻隔性檢測服務(wù)。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。