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软塑包装袋整体阻氧性能测试方法

2017年8月24日 发表评论 阅读评论

摘要:阻氧性能是关乎软塑包装袋保质效果优劣的重要性能,是筛选包装材料的重要依据,本文以食品包装用铝塑复合膜包装袋为试验样品,利用OX2/230氧气透过率测试系统对样品整体的氧气透过量进行测试,并介绍了试验原理、试验过程、设备参数及适用范围等内容,为企业检测软塑包装袋整体的阻氧性能提供参考。

关键词:阻氧性能、氧气透过量、氧气透过率测试系统、软塑包装袋、食品包装、铝塑复合材料

1、意义

阻氧性能用氧气透过量表示,软塑包装袋的氧气透过量高,说明其阻氧性能低,反之氧气透过量低,其阻氧性能高。目前,包装材料阻氧性能测试的样品按形式主要分为薄膜/薄片、容器两种,软塑包装袋通常裁剪成薄膜形式进行测试,所得氧气透过量为单位时间单位面积渗透过包装材料的氧气体积,便于对材料阻氧性能进行研究、比较、质控,若要得到包装袋整体渗透氧气的情况,需用薄膜测试值与包装袋的表面积相乘,如此将扩大结果的误差,尤其是对于形状不规则的包装袋,如自立袋、折帮袋、吸嘴袋等,因包装袋的面积不易计算而产生更大的误差。另外,对于表面易产生折痕、针孔、不耐揉搓类包装材料来说,由于折痕等缺陷的存在,包装袋不同部位的氧气透过量有差异,由材料的氧气透过量所推算出的包装整体的阻氧性并不准确。因此,若要评价软塑包装袋整体的阻氧性能,直接测试其整体的氧气透过量更为精准。

2、检测依据

氧气透过量的测试方法主要分为等压法(库仑计法)、压差法两种,目前国内已发布的有关容器、包装件阻氧性能测试的方法标准为GB/T 31354-2014《包装件和容器氧气透过性测试方法 库仑计检测法》,本文依据该标准进行试验。

3、检测样品

本文所采用的检测样品为食品包装用铝塑复合膜包装袋。

4、检测设备

本文以OX2/230氧气透过率测试系统作为检测设备,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图1  OX2/230氧气透过率测试系统

4.1 试验原理

库仑计法是利用库仑计对渗透过试样的氧气进行定量测试的检测方法,该方法以浓度差为氧气在试样中渗透的动力,具体过程为试验中试样两侧的压力保持相等,试样的一侧以高纯氮气为载气,另一侧为高纯氧气,氧气通过试样渗透到氮气侧后,被氮气携带至库仑计处进行分析,从而得到试样的氧气透过量。对于包装件、容器来说,试样的外侧为高纯氮气,内部为高纯氧气。

4.2 设备参数

容器类试样的测试范围为0.0001 ~ 60 cm3/(pkg·d),分辨率为0.00001 cm3/(pkg·d);薄膜类试样的测试范围为0.01 ~ 6500 cm3/(m2·d),分辨率为0.001 cm3/(m2·d);可同时测试3个相同或不同的试样,系统最多可支持10台仪器的并行连接,建立30个试样同时试验的高效系统;试验温度控制范围15 ~ 55℃,控温精度为±0.1℃;试验湿度控制范围0%RH、35%RH~90%RH,控湿精度为±1%RH;宽范围、高精度的温湿度控制范围,试样两侧均可加湿,实现试样在不同温湿度条件下的测试;世界领先的压力补偿技术保证了试验结果的高精度及可重复性;可与水蒸气透过率测试系统搭配,组成混合测试系统,由一台计算机统一控制,实现氧气、水蒸气透过率同时测试;支持LystemTM实验室数据共享系统,统一管理试验结果和试验报告。

4.3 适用范围

(1) 本设备适用于容器、薄膜、片材等类型试样氧气透过率的测试,其中容器类包括塑料、金属、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶,如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等;薄膜类包括各种塑料盖膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料;片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 可满足标准: GB/T 31354、ASTM F1307、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多项国家和国际标准。

5、试验过程

5.1 封样 剪掉试样其中一个封边的一角,将容器专用试样架的进、出气孔从剪口处插入试样内部,然后用快固胶将试样密封在托盘上。

图2 封样图

5.2 装样 将密封好试样的试样架装夹在设备上,并用密封袋将试样及托盘架进行密封包扎。

5.3 试验 设置试样名称、试验温度、试验湿度、试验模式等参数信息,点击试验选项,试验开始。启动气源,调节载气流量及湿度。

5.4 试验结束 试验结束后,设备自动显示试样的氧气透过量测试值。

6、试验结果

本次试验取所测试的2个样品测试值的算术平均值作为食品包装用铝塑复合膜的氧气透过量,结果为0.2346 cm3/(pkg·24h)。

7、结论

良好的阻氧性能是食品包装应具有的一项关键性能指标之一,本文采用等压法原理测试了某食品包装用铝塑复合膜包装袋整体的氧气透过量,从试验过程来看,操作简单,设备自动化程度高,测试精度高,试验结果可以准确的反映包装袋整体的阻氧性能。对于铝塑复合膜包装袋来说,除了阻氧性能外,包装的热封强度、密封性能、耐揉搓性能同样是决定环境中氧气向包装内部渗透量多少的重要因素,对应的检测设备分别为智能电子拉力试验机、密封试验仪、揉搓试验仪,了解设备的相关信息,您可登陆www.labthink.com查看。愈了解,愈信任!Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作!

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