摘要：茶葉需要在干燥的環(huán)境下儲存和流通，其對外界水蒸氣的含量要求較嚴格，如水蒸氣含量較高，則茶葉易出現潮解發(fā)霉等現象。本文利用Labthink蘭光自主研發(fā)制造的W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統對茶葉鋁罐包裝進(jìn)行水蒸氣透過(guò)率測試，并介紹了設備的參數、適用范圍及試驗過(guò)程，從而為茶葉生產(chǎn)企業(yè)監控鋁罐包裝對外界水蒸氣的阻隔性能提供參考。

關(guān)鍵詞：茶葉、鋁罐包裝、水蒸氣透過(guò)率、阻濕性、水蒸氣阻隔性、水蒸氣透過(guò)率測試系統

1、意義

　　茶葉已發(fā)展6000多年的歷史，不但可以用藥，而且可增進(jìn)人體健康，現已成為大眾養生茶飲。因茶葉在高濕環(huán)境下易出現潮解發(fā)霉的現象，因此茶葉生產(chǎn)企業(yè)一般采用高阻隔塑料復合膜、鍍鋁復合膜、鋁塑復合膜或者鐵罐進(jìn)行包裝，隨著(zhù)大眾茶葉行業(yè)和包裝行業(yè)的發(fā)展，現在逐漸興起采用鋁罐真空充氮包裝制成一罐一泡的包裝形式，從而起到對茶葉的保護作用，使茶香不易散失且茶葉不易潮解發(fā)霉。

　　若茶葉鋁罐包裝在高濕環(huán)境下，阻濕性較差即水蒸氣透過(guò)率過(guò)高，則茶葉在儲存和流通環(huán)節下易出現潮解發(fā)霉、香味散失等現象，不但影響產(chǎn)品的口感而且降低了產(chǎn)品的貨架期，甚至會(huì )影響企業(yè)的品牌形象，因此茶葉生產(chǎn)企業(yè)應加強對其鋁罐整體包裝的阻濕性能監控。

2、檢測標準

　　國內有關(guān)容器包裝水蒸氣透過(guò)率測試方法主要為紅外法檢測法，依據國家標準GB/T 31355-2014《包裝件和容器水蒸氣透過(guò)性測試方法 紅外法傳感器法》，此標準規定了在穩態(tài)條件下采用紅外傳感器法對包裝件和容器水蒸氣透過(guò)性進(jìn)行測試的試驗方法。

3、試驗樣品

　　某茶葉品牌所使用的小罐茶鋁罐包裝。

4、試驗設備

　　本文采用的試驗設備為L(cháng)abthink蘭光自主研發(fā)的W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統。

4.1 試驗原理

　　W3/230采用紅外傳感器法測試原理，將預先處理好的試樣夾緊于測試腔之間，具有穩定相對濕度的氮氣在薄膜的一側流動(dòng)，干燥氮氣在薄膜的另一側流動(dòng)；由于濕度梯度的存在，水蒸氣會(huì )從高濕側穿過(guò)薄膜擴散到低濕側；在低濕側，透過(guò)的水蒸氣被流動(dòng)的干燥氮氣攜帶至紅外傳感器，進(jìn)入傳感器時(shí)會(huì )產(chǎn)生同比例的電信號，通過(guò)對傳感器電信號的分析計算，從而得出試樣的水蒸氣透過(guò)率等參數。對于包裝容器而言，干燥氮氣則在容器內流動(dòng)，容器外側處于高濕狀態(tài)。

4.2 適用范圍

　　(1) 本設備適用于薄膜類(lèi)、片材類(lèi)、紙張、紙板及其復合材料類(lèi)、容器類(lèi)等包裝件的水蒸氣透過(guò)率的測試。

　　其中薄膜類(lèi)包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等；片材類(lèi)包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板及其復合材料類(lèi)包括紙張、紙板等，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復合片材等；該設備還可擴展用于太陽(yáng)能背板、液晶顯示屏膜、醫藥泡罩、藥品塑料瓶、無(wú)菌護創(chuàng )膜、汽車(chē)油箱、電池塑料外殼等特殊包裝件水蒸氣透過(guò)率的測試。

　　容器類(lèi)包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過(guò)率測試，如茶葉鋁罐、可樂(lè )瓶、花生油桶、利樂(lè )包裝、真空包裝袋、金屬包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等。

　　(2) 本設備符合GB/T 31355、ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。

4.3 設備參數

l  薄膜類(lèi)試樣的常規測試范圍0.01 ~ 40 g/m2·24h，可擴展至0.1 ~ 1000 g/m2·24h；容器類(lèi)試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/pkg·d。

l  試驗的溫度范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。

l  人工、比例、循環(huán)三種試驗模式為不同阻隔性質(zhì)的材料提供了合適的檢測方法。

l  設備配置了三個(gè)測試腔，三個(gè)測試腔均可獨立設計，試驗過(guò)程互不干擾，試驗結果獨立顯示。

l  支持LystemTM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) 用專(zhuān)用儀器在鋁罐底部進(jìn)行打孔，用快固膠涂覆在鋁罐底部小孔處周?chē)?，使其固定在儀器專(zhuān)用的容器測試托盤(pán)裝置上，密封完成后，利用管路將其連接在儀器上，再用密封袋將樣品及托盤(pán)裝置進(jìn)行密封包扎。

　　(2) 設置試樣名稱(chēng)、試驗溫度、試驗濕度等參數。

　　(3) 調節氮氣的壓力，使測試腔內的濕度達到設定值，并通過(guò)氮氣流量調節旋鈕，使上、下腔內的氮氣流量達到標準規定值。

　　(4) 點(diǎn)擊開(kāi)始試驗選項，試驗開(kāi)始。儀器自動(dòng)記錄試驗過(guò)程中低濕側的水分子含量變化，并計算出最終的試驗結果。

6、試驗結果

　　本文所測試的茶葉鋁罐的水蒸氣透過(guò)率測試值為：0.0245 g/(m2·24h)。

7、結論

　　W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統是專(zhuān)業(yè)用于薄膜、片材、容器對外界水蒸氣阻隔性能的檢測設備，具有檢測精度高、測試結果重復性好等優(yōu)點(diǎn)，能真實(shí)反映茶葉鋁罐包裝水蒸氣透過(guò)率，可以有效監控茶葉的貨架期。除水蒸氣透過(guò)率檢測，還應關(guān)注茶葉鋁罐包裝的整體密封性能和蓋膜開(kāi)啟力等重點(diǎn)項目。