摘要：氮?dú)馔高^量是影響包裝材料對其內(nèi)部充填氮?dú)獗４婺芰Φ闹匾笜?biāo)。本文通過對不同溫度下氮?dú)馔高^量的測試，評價了溫度對樣品保存氮?dú)饽芰Φ挠绊懀⒔榻B了試驗(yàn)原理，設(shè)備VAC-V2壓差法氣體滲透儀的參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為企業(yè)監(jiān)測包裝材料的氮?dú)馔高^量提供參考。
關(guān)鍵詞：氮?dú)馔高^量，溫度，壓差法，壓差法氣體滲透儀，包裝材料
1、意義
氮?dú)馐且环N化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體，在常溫下很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此常被用來作為保護(hù)氣體充填到包裝材料中，如充氮包裝的輸液袋、充氮包裝的奶粉、充氮包裝的薯片、充氮包裝的蛋糕等，這些產(chǎn)品包裝中填充的氮?dú)饩哂蟹乐巩a(chǎn)品氧化變質(zhì)的效果，且能夠抑制微生物的生長繁殖，防止產(chǎn)品霉變。除此之外，包裝中的氮?dú)膺€具有一定的緩沖作用，能夠防止產(chǎn)品在受外力擠壓或跌落時發(fā)生變形或破碎。
為了確保充氮包裝充分發(fā)揮上述保護(hù)功能，包裝材料應(yīng)具有良好的氮?dú)獗４婺芰Γ拍軌蛴行Х乐拱b中的氮?dú)馍⑹Щ蚝拷档汀Ｓ绊懙獨(dú)庠诎b材料中滲透能力的因素包括包裝的材質(zhì)結(jié)構(gòu)、厚度、環(huán)境溫度、濕度等，本文通過測試同種材料在不同溫度下的氮?dú)馔高^量，研究溫度對包裝材料保存氮?dú)饽芰Φ挠绊憽?/span>
2、試驗(yàn)樣品
本次試驗(yàn)以常見的KPA/CPP包裝材料為試驗(yàn)樣品，測試其在不同溫度下的氮?dú)馔高^量。
3、試驗(yàn)依據(jù)
目前有關(guān)軟塑包裝材料氣體透過量的測試方法有等壓法(庫侖計法)與壓差法。等壓法原理受傳感器種類的限制，僅能用于氧氣透過量的測試，因此，本次試驗(yàn)采用壓差法原理進(jìn)行測試，試驗(yàn)過程依據(jù)GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本文采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試樣品的氮?dú)馔高^量，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
4.1 試驗(yàn)原理
壓差法原理是通過壓力傳感器對氣體壓力隨滲透時間的變化情況的監(jiān)測得到試樣的氣體滲透性能，因此壓差法原理可測試氣體種類不受傳感器的限制，適用于氧氣、氮?dú)狻⒍趸肌⒖諝狻⒑狻⒘虻榷喾N氣體的測試。試驗(yàn)時，裝夾的試樣將設(shè)備的測試腔分為上、下兩個腔，上腔中充填一定壓力的測試氣體，下腔通過抽真空形成低壓環(huán)境。測試氣體從上腔通過試樣滲透到下腔中，引起下腔壓力變化，壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測下腔壓力隨滲透時間的變化情況，并據(jù)此得到試樣的氣體透過量等參數(shù)。
圖1 VAC-V2壓差法氣體滲透儀
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)的測試。薄膜類包括各種塑料薄膜、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。
(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試。
(3) 本設(shè)備適用于多種氣體的透過率測試，如氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻⒑狻⒖諝獾取?/span>
(4) 本設(shè)備可滿足ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等多項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)。
4.3 設(shè)備參數(shù)
測試范圍為0.05 ~ 50,000 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，真空分辨率可達(dá)到0.1 Pa；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)條件下的檢測需求；有三個*獨(dú)立的試驗(yàn)腔，可同時測試三種相同或不同的試樣；可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合，輕松獲得測試條件下的試驗(yàn)結(jié)果；經(jīng)過改制，本設(shè)備還可支持有毒氣體、易燃易爆氣體的測試；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)確性和通用性；支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測報告。
5、試驗(yàn)過程
(1) 從樣品表面裁取直徑為97 mm的試樣3片。
(2) 在設(shè)備三個測試腔測試區(qū)域周邊均勻涂抹一層真空油脂，并在測試區(qū)域各放置一片濾紙。將3片試樣分別粘貼在測試腔上，并輕輕按壓，趕走試樣與測試腔接觸部位的氣泡，夾緊測試腔上蓋。
(3) 將設(shè)備與氮?dú)鈿庠聪噙B。設(shè)置試樣名稱、試樣厚度、試驗(yàn)溫度、濕度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試樣的氮?dú)馔高^量等參數(shù)。
(4) 按照上述步驟依次測試試樣在23℃、40℃下的氮?dú)馔高^量。
6、試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)測得試樣在23℃下的氮?dú)馔高^量為0.974 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，在40℃下的氮?dú)馔高^量為2.162 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
7、結(jié)論
從試驗(yàn)結(jié)果來看，測試結(jié)果的精度高，且準(zhǔn)確可靠。相比23℃下的測試結(jié)果，KPA/CPP樣品在40℃下的氮?dú)馔高^量明顯較高，這說明溫度升高后，氮?dú)庠跇悠凡牧现械臐B透能力增強(qiáng)，樣品對氮?dú)獾淖韪裟芰档汀脑囼?yàn)過程來看，設(shè)備易于操作，一次試驗(yàn)可同時測試3種相同或不同的試樣，試驗(yàn)效率高。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的高新(分隔符)技術(shù)企業(yè)，新推出的C系列阻隔性檢測設(shè)備，采用自主傳感器技術(shù)，在測試精度、效率與自動化方面進(jìn)行了革命性升級，實(shí)現(xiàn)了包裝阻隔性設(shè)備的震撼蛻變。了解相關(guān)設(shè)備信息，可登陸濟(jì)南蘭光電技術(shù)有限公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢。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。
