摘要：在不同的环境条件下，同种包装材料的阻隔性存在一定的差异。为了验证这种差异，本文以包装常用的PET/PE复合膜材料为例，分别测试其在10℃、0%RH与30℃、0%RH下的氧气透过量，试验所采用的检测设备为Labthink兰光VAC-V2 压差法气体渗透仪，并简要介绍了该设备的参数、试验的操作过程及试验原理。测试结果表明PET/PE材料在10℃、0%RH的氧气透过量明显低于其在30℃、0%RH下氧气透过量。
关键词：氧气透过量、试验条件、温度、包装材料、压差法气体渗透仪、阻氧性、阻隔性
1. 意义
随着运输能力不断提升及食品、药品、保健品等产品生产技术的日益成熟，各类产品在时间及空间范围内的流通越来越广。在流通的时间及空间跨度内，所使用的包材应与产品具有良好的相容性，以防止流通环境变化引起包材性质劣变，对产品的保护作用减弱，进而导致产品质量劣化。
我国是一个地大物博、四季分明的国家，南北方、冬夏季环境的温湿度相差较大，北方、冬季的温度低且干燥，微生物及各种酶的活性较低，产品中各种成分的氧化变质速度慢，而南方、夏季的温度、湿度均较高，环境适宜，微生物及酶的活性较高，产品发生氧化变质的速度较快，因此，就对包材阻氧性能的要求来说，与北方、冬季相比，产品在南方、夏季销售及存储时要求包材应具有更高的阻氧性。而对于同种包装材料来说，其阻氧性能的高低与所处的环境条件息息相关，通过验证包材在不同条件下的氧气透过量，确认在各种环境下包材的阻氧性能均能满足产品的保质要求，是保证产品可放心流通的重要前提之一。
2. 检测方法
塑料复合膜材料的氧气透过量测试方法主要分为压差法、等压法(库仑法)两种，其中压差法可参考的标准为GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》，等压法可参考的标准为GB/T 19789-2005《包装材料 塑料薄膜和薄片氧气透过性试验 库仑计检测法》。本文采用压差法、依据GB/T 1038检测样品的阻氧性能。
3. 试验样品
本文以PET/PE复合膜为例，检测其在10℃、0%RH及30℃、0%RH两种条件下的氧气透过量。
4. 检测设备
本验证试验所用检测设备为欧洲杯买球官方网站自主研发生产的VAC-V2 压差法气体渗透仪。
图1 VAC-V2压差法气体渗透仪
4.1 试验原理
设备的测试腔分为上、下两部分，并被试样隔开，上部测试腔为高压腔，下部测试腔为低压腔。试验时，首先对低压腔抽真空，然后对整个测试腔抽真空，达到规定的真空度后，关闭低压腔，向高压腔内充入一定压力的试验气体，如此试样的两侧便形成了一定的压力差。根据气体的扩散原理，试验气体会在压力差的作用下，由高压腔穿过试样渗透到低压腔，通过对低压腔内压强随时间的变化进行监测，即可得到试样的阻隔性数据。
4.2 适用范围
(1) 本设备专业用于多种薄膜、片材试样在各种温度下的气体透过率、渗透系数、溶解度系数、扩散系数的测试。
- 薄膜类：如各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料。
- 片材类：如各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。
(2) 本设备还可扩展到航空航天用材料、纸及纸板、漆膜、玻纤布、玻纤纸、化妆品软管片材、各种橡胶片材等材料的透气性测试。
(3) 本设备适用于多种气体的透过率测试，如氧气、二氧化碳、氮气、氦气、空气等。
(4) 本设备可满足多项国家和标准，如ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等。
4.3设备参数
- 设备的测试范围为0.05 ~ 50000 cm3/m2·24h·0.1MPa，真空分辨率可达到0.1 Pa。
- 设备的控温范围为5℃ ~ 95℃，控温精度为±0.1℃；控湿范围为0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控湿精度为±1%RH，可满足客户不同试验条件下的检测需求。
- 本设备有三个*独立的试验腔，可同时测试三种相同或不同的试样。
- 本设备可进行任意温度下的数据拟合，轻松获得测试条件下的试验结果。
- 经过改制，本设备还可支持有毒气体、易燃易爆气体的测试。
- 本设备提供标准膜进行快速校准，保证检测数据的准确性和通用性。
- 本设备支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。
5. 试验过程
5.1 裁样 从待测的PET/PE复合膜样品表面裁取直径为97 mm的试样3片。在23±2℃的环境条件下，将裁好的试样放置在干燥器中进行状态调节48 h。
5.2 测厚 利用测厚仪测试试样厚度，至少测试5点，并取平均值。
5.3 装样 沿试验腔的周围涂抹一层真空油脂，然后在试验腔中间测试区域内放置一片直径为65 mm的滤纸，可以支撑试样，并能防止低压腔被污染。zui后将试样平整的粘贴在试验腔上，合上上腔，并拧紧。
图2 装样过程
5.4 设置参数 设置试样厚度、试验温度(10℃)、试验湿度(0%RH)等参数信息。
5.5 开始试验 打开真空泵、水浴控温装置，点击开始试验选项，试验开始。
5.6 读取数据 试验结束后读取试验结果。
5.7 按照5.1 ~ 5.6的步骤，测试试样在30℃、0%RH条件下的氧气透过量。
6. 试验结果
10℃、0%RH条件下PET/PE复合膜试样的氧气透过量为43.2071 cm3/(m2?24h?0.1MPa)，30℃、0%RH条件下该试样的氧气透过量为167.0067 cm3/(m2?24h?0.1MPa)，说明所检测试样在两种试验条件下的氧气透过量相差较大。
7. 结论
包材存储于不同环境条件下其阻氧性存在较大的差异，企业在选用包材时应在掌握不同环境条件下包材阻氧性能的基础上，充分考虑包材的这种性能变化对产品可能产生的影响，从而降低因包材与产品的相容性差而导致产品发生变质的概率。VAC-V2 压差法气体渗透仪是一款专业用于薄膜、片材等试样氧气透过量的检测设备，配备有的温度、湿度控制系统，可以轻松实现试样在不同的试验条件下氧气透过量的检测，且试验结果的精度高、重复性好，可真实反映试样的阻氧性能。Labthink兰光是一家专业生产研发包装检测设备、提供可靠包装检测服务的优良企业，多年来为客户提供了上万次阻氧性检测设备与服务。了解相关的检测设备与服务，您可登陆欧洲杯买球官方网站公司查看具体信息或直接致电咨询。Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。
