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摘要：阻氧性能是關(guān)乎軟塑包裝袋保質(zhì)效果優(yōu)劣的重要性能，是篩選包裝材料的重要依據(jù)，本文以食品包裝用鋁塑復(fù)合膜包裝袋為試驗(yàn)樣品，利用OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)對(duì)樣品整體的氧氣透過(guò)量進(jìn)行測(cè)試，并介紹了試驗(yàn)原理、試驗(yàn)過(guò)程、設(shè)備參數(shù)及適用范圍等內(nèi)容，為企業(yè)檢測(cè)軟塑包裝袋整體的阻氧性能提供參考。

關(guān)鍵詞：阻氧性能、氧氣透過(guò)量、氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)、軟塑包裝袋、食品包裝、鋁塑復(fù)合材料

1、意義

阻氧性能用氧氣透過(guò)量表示，軟塑包裝袋的氧氣透過(guò)量高，說(shuō)明其阻氧性能低，反之氧氣透過(guò)量低，其阻氧性能高。目前，包裝材料阻氧性能測(cè)試的樣品按形式主要分為薄膜/薄片、容器兩種，軟塑包裝袋通常裁剪成薄膜形式進(jìn)行測(cè)試，所得氧氣透過(guò)量為單位時(shí)間單位面積滲透過(guò)包裝材料的氧氣體積，便于對(duì)材料阻氧性能進(jìn)行研究、比較、質(zhì)控，若要得到包裝袋整體滲透氧氣的情況，需用薄膜測(cè)試值與包裝袋的表面積相乘，如此將擴(kuò)大結(jié)果的誤差，尤其是對(duì)于形狀不規(guī)則的包裝袋，如自立袋、折幫袋、吸嘴袋等，因包裝袋的面積不易計(jì)算而產(chǎn)生更大的誤差。另外，對(duì)于表面易產(chǎn)生折痕、針孔、不耐揉搓類包裝材料來(lái)說(shuō)，由于折痕等缺陷的存在，包裝袋不同部位的氧氣透過(guò)量有差異，由材料的氧氣透過(guò)量所推算出的包裝整體的阻氧性并不準(zhǔn)確。因此，若要評(píng)價(jià)軟塑包裝袋整體的阻氧性能，直接測(cè)試其整體的氧氣透過(guò)量更為。

2、檢測(cè)依據(jù)

氧氣透過(guò)量的測(cè)試方法主要分為等壓法(庫(kù)侖計(jì)法)、壓差法兩種，目前國(guó)內(nèi)已發(fā)布的有關(guān)容器、包裝件阻氧性能測(cè)試的方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過(guò)性測(cè)試方法 庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》，本文依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。

3、檢測(cè)樣品

本文所采用的檢測(cè)樣品為食品包裝用鋁塑復(fù)合膜包裝袋。

4、檢測(cè)設(shè)備

本文以OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)作為檢測(cè)設(shè)備，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)。

圖1  OX2/230氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

庫(kù)侖計(jì)法是利用庫(kù)侖計(jì)對(duì)滲透過(guò)試樣的氧氣進(jìn)行定量測(cè)試的檢測(cè)方法，該方法以濃度差為氧氣在試樣中滲透的動(dòng)力，具體過(guò)程為試驗(yàn)中試樣兩側(cè)的壓力保持相等，試樣的一側(cè)以高純氮?dú)鉃檩d氣，另一側(cè)為高純氧氣，氧氣通過(guò)試樣滲透到氮?dú)鈧?cè)后，被氮?dú)鈹y帶至庫(kù)侖計(jì)處進(jìn)行分析，從而得到試樣的氧氣透過(guò)量。對(duì)于包裝件、容器來(lái)說(shuō)，試樣的外側(cè)為高純氮?dú)猓瑑?nèi)部為高純氧氣。

4.2 設(shè)備參數(shù)

容器類試樣的測(cè)試范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率為0.00001 cm³/(pkg·d)；薄膜類試樣的測(cè)試范圍為0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，分辨率為0.001 cm³/(m²·d)；可同時(shí)測(cè)試3個(gè)相同或不同的試樣，系統(tǒng)zui多可支持10臺(tái)儀器的并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗(yàn)的系統(tǒng)；試驗(yàn)溫度控制范圍15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；試驗(yàn)濕度控制范圍0%RH、35%RH~90%RH，控濕精度為±1%RH；寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍，試樣兩側(cè)均可加濕，實(shí)現(xiàn)試樣在不同溫濕度條件下的測(cè)試；的壓力補(bǔ)償技術(shù)保證了試驗(yàn)結(jié)果的高精度及可重復(fù)性；可與水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)搭配，組成混合測(cè)試系統(tǒng)，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過(guò)率同時(shí)測(cè)試；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)果和試驗(yàn)報(bào)告。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于容器、薄膜、片材等類型試樣氧氣透過(guò)率的測(cè)試，其中容器類包括塑料、金屬、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶，如可樂(lè)瓶、花生油桶、利樂(lè)包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等；薄膜類包括各種塑料蓋膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(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片材等。

(2) 可滿足標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 31354、ASTM F1307、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)。

5、試驗(yàn)過(guò)程

5.1 封樣 剪掉試樣其中一個(gè)封邊的一角，將容器試樣架的進(jìn)、出氣孔從剪口處插入試樣內(nèi)部，然后用快固膠將試樣密封在托盤(pán)上。

圖2 封樣圖

5.2 裝樣 將密封好試樣的試樣架裝夾在設(shè)備上，并用密封袋將試樣及托盤(pán)架進(jìn)行密封包扎。

5.3 試驗(yàn) 設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開(kāi)始。啟動(dòng)氣源，調(diào)節(jié)載氣流量及濕度。

5.4 試驗(yàn)結(jié)束 試驗(yàn)結(jié)束后，設(shè)備自動(dòng)顯示試樣的氧氣透過(guò)量測(cè)試值。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)取所測(cè)試的2個(gè)樣品測(cè)試值的算術(shù)平均值作為食品包裝用鋁塑復(fù)合膜的氧氣透過(guò)量，結(jié)果為0.2346 cm³/(pkg·24h)。

7、結(jié)論

良好的阻氧性能是食品包裝應(yīng)具有的一項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，本文采用等壓法原理測(cè)試了某食品包裝用鋁塑復(fù)合膜包裝袋整體的氧氣透過(guò)量，從試驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備自動(dòng)化程度高，測(cè)試精度高，試驗(yàn)結(jié)果可以準(zhǔn)確的反映包裝袋整體的阻氧性能。對(duì)于鋁塑復(fù)合膜包裝袋來(lái)說(shuō)，除了阻氧性能外，包裝的熱封強(qiáng)度、密封性能、耐揉搓性能同樣是決定環(huán)境中氧氣向包裝內(nèi)部滲透量多少的重要因素，對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備分別為智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)、密封試驗(yàn)儀、揉搓試驗(yàn)儀。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！