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薄膜的透氧性检测方法介绍

2011年1月14日 发表评论 阅读评论

  透气性测试设备所使用的方法大都可归为压差法和等压法两类,它们的测试原理不同,测试条件差别较大,但在阻隔性测试领域中都占有很重要的地位,不可替代。材料的透氧性直接影响被包装物的保存质量和保存时间,是最受关注的性能指标之一,通常进行的材料透气性检测也主要是针对材料的透氧性进行的。本文主要介绍了薄膜类产品的透氧性检测方法,若了解更多信息,可直接致电咨询济南兰光0531-85068566。

1、 等压法概述

  等压法这个概念是从标准 ISO 15105-2 得来的,即是标准中描述的 Equal-pressure method,这种表达方式正好与 ISO 15105-1 中的 Differential-pressure method(压差法)相对应,可使整个透气性测试领域的方法的分类更加条理。目前应用于透气性检测的等压法主要是传感器法(另外还有气相色谱法)。

  ISO 15105-2 中给出的传感器法测试原理(见图 1)如下:利用试样将渗透腔隔成两个独立的气流系统,一侧为流动的测试气体(A,可以是纯氧气或是含氧气的混合气体),另一侧为流动的干燥氮气(B)。试样两边的压力相等,但氧气分压不同。在氧浓度差的作用下,氧气透过薄膜并被氮气流送至传感器中,由传感器精确测量出氮气流中携带的氧气量,从而计算出材料的氧气透过率。

2、等压法的测试标准

  与 ISO 15105-2 等同的 ASTM 的标准有 ASTM D 3985、ASTM F 1927、ASTM F 1307 等,此外德国、日本等国家也有相应的标准。

  等压法在测试试样两侧保持常压,使得试样两侧的压力相等,这也给容器透氧性检测奠定了基础,可避免由于容器壁两侧压差过大导致容器爆裂的情况。在常用的 ASTM 标准中, ASTM F 1307 就是用于检测容器的氧气透过性,而 ASTM D 3985 用于检测薄膜、片材的氧气透过性,它们在世界范围内的应用十分广泛,得到了许多国家的认可。

  在 ASTM F 1307 的试验方法中对 氧传感器及其相关设备的使用方法与 ASTM D 3985 相似, 将测试设备的容器检测附件拆卸之后,同一款设备完全可以按照 ASTM D 3985 进行薄膜、片材的透氧性测试。因此等压法透氧仪可以进行薄膜、容器透氧性能的双重检测,实现一机多用。

3. 等压法检测薄膜透氧性

  利用等压法检测薄膜透氧性已在国际上得到了比较多的应用,一些包装检测设备制造商都推出了自己的等压法透氧仪,尽管它们都遵循等压法测试原理,但是具体的试验步骤、传感器的性能、以及试样的尺寸与装夹都具有各自的特点。

  现以Labthink兰光的OX2/230薄膜/容器透氧仪为例做简单介绍:试样尺寸为108×108mm,厚度≤3mm;在装夹试样的过程中需要用真空脂密封试样边缘,应注意不要让真空脂污染到测试区域;仪器可以同时进行三个试样,通过卫星机扩展模式可增加至同时测试30个试样;整个试验过程计算机控制,操作十分简便。

  Labthink 兰光是国内首家自行研发制造等压法透氧性检测设备的厂商,OX2/230透氧仪的推出不仅打算了等压法阻隔性检测设备被国外品牌垄断的形式,而且因其三腔独立的专利设计,以及多个试样同时测试的高效性能得到了国内外包装行业客户的青睐。

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