關(guān)于軟包裝材料的氣體阻隔性能透氣性檢測(cè)

氣體對(duì)食品和藥品的影響是早引起軟包裝行業(yè)廣泛關(guān)注的，氧氣的滲透可能導(dǎo)致食品變質(zhì)、藥品失效等，現(xiàn)在對(duì)于食品和藥品包裝，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)包裝薄膜的透氣量及測(cè)試有了初步的說(shuō)明。產(chǎn)品包裝材料的氣體阻隔性能是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，它能夠直接影響到產(chǎn)品的保存期、保存環(huán)境、銷售環(huán)境等。濟(jì)南賽成電子科技有限公司在此為您介紹薄膜的透氣機(jī)理，詳細(xì)介紹了氣體透過(guò)對(duì)內(nèi)容物的影響，以及現(xiàn)在廣泛使用的氣體阻隔性測(cè)試方法。本文僅介紹常用氣體的測(cè)試，不涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系氣體。

1.氣體滲透過(guò)程

包裝材料的滲透性廣義來(lái)說(shuō)是通過(guò)材料或材料與內(nèi)容物之間的物質(zhì)傳遞。從熱力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，小分子物質(zhì)對(duì)包裝材料的滲透是單分子擴(kuò)散過(guò)程，整個(gè)過(guò)程出現(xiàn)的快慢由溶解度參數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)這兩個(gè)因素決定。在不討論包裝物泄漏的條件下，薄膜對(duì)氣體的阻隔性就是氣體對(duì)薄膜的滲透：氣體分子從高濃度區(qū)進(jìn)入材料表面，通過(guò)向材料的擴(kuò)散，而又從低濃度區(qū)的另一表面解吸。

1.1擴(kuò)散現(xiàn)象

擴(kuò)散現(xiàn)象是由于組分密度分布不均勻引起質(zhì)量傳遞，形成質(zhì)量流所致。從微觀上來(lái)說(shuō)，氣體中的擴(kuò)散現(xiàn)象和氣體分子熱運(yùn)動(dòng)有直接關(guān)系。

1.2透過(guò)氣體對(duì)內(nèi)容物的影響

對(duì)于食品、醫(yī)藥、準(zhǔn)確電子元件等行業(yè)而言產(chǎn)品包裝材料的阻隔性能是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。例如：水果保鮮，包裝薄膜的阻氧性及阻濕性（即薄膜對(duì)氧氣和水蒸氣的阻隔性）是水果保鮮期的決定因素。再如傷濕止痛膏，就是特別需要阻氧包裝的藥品，選用阻氣阻濕好的PVDC膜包裝，氣味就不會(huì)散失，不會(huì)影響療效。

空氣中的氧氣對(duì)食品中的營(yíng)養(yǎng)成分有一定的破壞作用：氧使食品中的油脂發(fā)生氧化，即使是在低溫條件下也能進(jìn)行；油脂氧化產(chǎn)生的過(guò)氧化物可使食品失去食用價(jià)值，而且發(fā)生異臭，產(chǎn)生有毒物質(zhì)；氧能使食品中的維生素和多種氨基酸失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；氧還能使食品的氧化褐變反映加��；對(duì)于食品微生物，大部分細(xì)菌由于氧的存在而繁殖生長(zhǎng)，造成食品的變質(zhì)。對(duì)于果蔬保鮮，由于生鮮果蔬在貯運(yùn)流通過(guò)程中為保持其正常的代謝作用仍在呼吸，吸收一定數(shù)量的氧而放出一定量的CO2和水，并消耗一部分營(yíng)養(yǎng)，薄膜的透氧性低可減少放出的水和消耗的養(yǎng)分，延長(zhǎng)水果的保鮮期。在碳酸飲料包裝上，由于PET具有良好的透明性和強(qiáng)度以及對(duì)CO2的不可滲透性等優(yōu)點(diǎn)，目前PET塑料容器已占整個(gè)碳酸軟飲料包裝的40%，代替了一部分玻璃瓶和金屬聽(tīng)罐。

對(duì)于藥品包裝，包裝材料能對(duì)藥品的質(zhì)量、有效期、包裝形式、銷售、成本等起重要作用。一般的藥品生產(chǎn)，無(wú)論是片劑、顆粒劑、注射劑、液劑、散劑、還是軟膏等，都處于量少品種多的狀況，而且從藥品出廠直到到達(dá)病人手中要經(jīng)過(guò)比較復(fù)雜的途徑。藥品包裝材料應(yīng)具有穩(wěn)定性、阻隔性能、結(jié)構(gòu)性能和良好的加工性。空氣中對(duì)藥品影響大的要數(shù)氧氣，氧氣可使許多藥品，如維生素C、A、D和****上腺素，苯酚等氧化變質(zhì)從而使它們的主要成分含量下降、療效減弱或無(wú)效。

盡管許多藥品帶有保護(hù)膜，但是藥品包裝的阻氣性仍是至關(guān)重要的。目前用于包裝的塑料仍采用世界上的六大通用塑料：PE、PP、PS、PVC、PA、PC，國(guó)內(nèi)的藥品包裝多用其中的PE、PVC、PP、以及聚酯。藥用包裝材料除滿足包裝材料的一般性能外，還要滿足安全性和適用性等特殊要求，例如藥用泡罩包裝材料包括藥用鋁箔、塑料硬片、熱封涂料等材料，其中藥用鋁箔以硬質(zhì)工業(yè)用純鋁為基材，具有無(wú)害、不滲透、阻熱、防潮、阻光、可高溫滅菌等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗幤穼?duì)潮、濕、光透非常敏感，故要求所用的泡罩材料對(duì)水、光、汽等有高阻隔性，多選用PVC、PVDC、或復(fù)合材料PVC/PVDC、PVC/PE、PVC/PVDC/PE、PVDC/OPP/PE等。

2.透氣性測(cè)試方法

從測(cè)試原理上分，透氣性測(cè)試方法有壓差法和通過(guò)電量分析傳感器法兩類，目前廣泛采用壓差法測(cè)試薄膜透氣性。

2.1壓差法的測(cè)定原理

用待測(cè)薄膜測(cè)試腔隔成兩個(gè)單獨(dú)的空間，向其中一側(cè)（高壓室）充入測(cè)試氣體，在試樣兩側(cè)形成一定的壓差，高壓室的氣體透過(guò)薄膜滲透到低壓室，通過(guò)測(cè)量低壓室的壓力或體積變化就可以得出氣體的滲透率。GB/T1038—2000就是采用了壓差法。國(guó)際上現(xiàn)有的壓差法薄膜透氣性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有ASTMDl434—1998，ISO15105—1，ISO2556：2001等。

壓差法透氣儀的測(cè)試范圍寬，使用簡(jiǎn)單，可以進(jìn)行多種氣體的測(cè)試，試驗(yàn)成本低，設(shè)備價(jià)格一般比電量分析傳感器法低。

濟(jì)南賽成電子科技有限公司自主研發(fā)的GPT-203 壓差法氣體滲透儀，基于壓差法的測(cè)試原理，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的氣體透過(guò)率測(cè)試儀，適用于塑料薄膜、復(fù)合膜、高阻隔材料、片材、金屬箔片在各種溫度下的氣體透過(guò)量和氣體透過(guò)系數(shù)的測(cè)定。

濟(jì)南賽成儀器一直致力于為大部分國(guó)家客戶提供高性價(jià)比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續(xù)創(chuàng)新，打造高精尖檢測(cè)儀器，滿足行業(yè)內(nèi)不同客戶的品控需求，期待與行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位增進(jìn)交流和合作。

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