摘要：厚度是影響包裝材料阻隔性能的重要因素之一。本文利用C230氧氣透過(guò)率測試系統分別測試了兩種材質(zhì)相同但厚度不同的包裝材料的氧氣透過(guò)量，并介紹了試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過(guò)程等內容，通過(guò)對試驗結果的分析，為包材阻氧性的測試、包材的篩選等提供參考。
關(guān)鍵詞：阻氧性、氧氣透過(guò)量、厚度、氧氣透過(guò)率測試系統、包裝材料、等壓法、庫侖計法
1、意義
良好的阻隔性能是包裝材料對內容物實(shí)現有效保護的重要條件之一。適宜的阻隔性能可使產(chǎn)品在存儲期間始終處于內部氣體成分含量合適的環(huán)境中，如充氮包裝所用材料應對氧氣、氮氣具有較高的阻隔性能，以減少氧氣向包裝內部的滲透及包裝內部氮氣的滲出，使產(chǎn)品處于高濃度氮氣的保護氛圍中；新鮮果蔬所用包裝材料則應具有較高的透氣量，使果蔬始終處于氧氣、二氧化碳濃度適宜的環(huán)境中。包裝材料阻隔性能的影響因素較多，像材質(zhì)結構、生產(chǎn)工藝、材料改性等，對于同一種材料來(lái)說(shuō)，其厚度的大小對其阻氧性或阻濕性具有直接影響，本文分別測試了兩種材質(zhì)相同但厚度不同的薄膜材料的氧氣透過(guò)量。
2、試驗樣品
聚酰胺薄膜材料，厚度分別為15 μm、25 μm。
3、試驗依據
材料氧氣透過(guò)量的測試方法包括壓差法、等壓法（庫侖計法），本次試驗采用等壓法原理進(jìn)行測試，試驗過(guò)程依據GB/T 19789-2005 《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗 庫侖計檢測法》。
4、試驗設備
本文采用C230氧氣透過(guò)率測試系統對兩種樣品進(jìn)行測試，該設備由濟南蘭光機電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
4.1 試驗原理
等壓法原理，也稱(chēng)為庫侖計原理，前者是根據滲透過(guò)程中試樣兩側始終保持相等壓力的特點(diǎn)而定義；庫侖計原理基于等壓法原理，根據利用庫侖計傳感器對滲透過(guò)試樣的氧氣進(jìn)行定量測試。試樣裝夾完成后，將設備的測試腔分成上、下兩個(gè)腔，上腔中流動(dòng)的是高純度的氧氣，下腔流動(dòng)的是高純度的氮氣，氧氣在濃度差的作用下由上腔通過(guò)試樣滲透到下腔，并被流動(dòng)的氮氣攜帶至庫侖傳感器處進(jìn)行測試，通過(guò)對氧氣參與電化學(xué)反應所產(chǎn)生的電信號的分析，可得到試樣的氧氣透過(guò)量。
4.2 設備參數
薄膜、片材試樣，測試面積為7 cm2時(shí)，測試范圍為0.7 ~ 35,000 cm3/(m2·d)，測試面積為50 cm2時(shí)，測試范圍為0.1 ~ 5,000 cm3/(m2·d)，分辨率為0.01 cm3/(m2·d)；容器類(lèi)試樣的測試范圍為0.0005 ~ 25 cm3/(pkg·d)。設備的量程寬，氧核心采用電磁防護設計，并具有自維護功能，分辨率高，設備維護間隔長(cháng)，使用成本低；設備配置了三個(gè)測試腔，一次試驗可得到三個(gè)試樣的平均值，提高了設備的測試效率；設備的控溫范圍為10 ~ 55℃，控溫精度為±0.2℃；濕度控制范圍0%RH ~ 90%RH，控濕精度為±2%RH?？蓾M(mǎn)足用戶(hù)不同測試條件的要求；提供標準膜快速校準，保證檢測數據的準確性和通用性。
4.3 適用范圍
(1) 本設備適用于薄膜、片材、容器等包裝件氧氣透過(guò)率的測試。薄膜類(lèi)包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料；片材類(lèi)包括各種工程塑料、橡膠等片材，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；容器包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶等，如可樂(lè )瓶、花生油桶、利樂(lè )包裝、果凍杯、酸奶杯、金屬三片罐、牙膏軟骨、化妝品塑料包裝等。
(2) 本設備可擴展應用于太陽(yáng)能背板、塑料管材、醫藥泡罩、隱形眼鏡、汽車(chē)油箱、電池塑料外殼等多種產(chǎn)品氧氣透過(guò)性能的測試。
(3) 本設備可滿(mǎn)足多項國家和國際標準，如ISO 15105-2、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、GB/T 19789、GB/T 31354、JIS K7126-B、YBB 00082003等。
5、試驗過(guò)程
(1) 用取樣器從15 μm樣品表面裁取3片試樣。
(2) 將3片試樣分別裝夾在設備的3個(gè)測試腔中，并用夾緊裝置夾緊。
(3) 在設備的控制軟件上設置試樣名稱(chēng)、厚度、試驗溫度、濕度等參數信息，點(diǎn)擊試驗選項，設備自動(dòng)按照設定的參數進(jìn)行試驗，并在試驗結束后顯示試驗結果。
(4) 按照上述步驟測試25 μm樣品的氧氣透過(guò)量。
6、試驗結果
厚度為15 μm的試樣氧氣透過(guò)量的測試結果分別為53.1107cm3/(m2·d)、54.4316 cm3/(m2·d)、53.9413 cm3/(m2·d)，平均值為53.8279 cm3/(m2·d)，厚度為25 μm的試樣氧氣透過(guò)量的測試結果分別為29.0462 cm3/(m2·d)、28.8631 cm3/(m2·d)、28.4309 cm3/(m2·d)，平均值為28.7801 cm3/(m2·d)。
7、結論
厚度是影響同種材質(zhì)包裝材料阻隔性能的重要因素。本文分別測試了15 μm、25 μm兩種不同厚度聚酰胺薄膜材料的氧氣透過(guò)量，從試驗結果來(lái)看，厚度為25 μm的樣品的氧氣透過(guò)量明顯低于厚度為15 μm樣品，說(shuō)明25 μm樣品對氧氣的阻隔性能更高。這種現象與材料厚度增加，延長(cháng)了氣體在薄膜中的擴散時(shí)間，從而引起氣體透過(guò)率降低有關(guān)。從試驗過(guò)程來(lái)看，設備的操作簡(jiǎn)單，智能化程度高，試驗效率高。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事包裝檢測設備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的技術(shù)企業(yè)，現有設備可測試薄膜材料對多種氣體的阻隔性能、抗沖擊性能、穿刺性能、拉伸性能、爽滑性能、熱封性能、密封性能等物理機械性能及溶劑殘留、總遷移量等衛生性能，了解相關(guān)檢測設備及檢測服務(wù)信息，可登陸濟南蘭光公司網(wǎng)站查看或致電咨詢(xún)。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。
