開窗式塑料包裝袋的阻氧性檢測解決方案

摘要：開窗式塑料包裝袋屬于開窗包裝的一種，其開窗區域的透明塑料薄膜及非開窗區域的印刷后塑料薄膜的阻隔性不盡相同，而如何解決開窗包裝不同區域材料的阻氧性驗證，則關系到包裝袋整體阻隔性對內容物質量的影響。本文以氧氣阻隔性為例，選用花生米開窗式塑料包裝袋，采用壓差法氣體滲透儀對其開窗區域及非開窗區域的塑料復合膜進行氧氣透過量的監測，以此為相關行業提供有效的數據性參考。

關鍵詞：開窗包裝、開窗式塑料包裝、印刷區域、透明區域、阻氧性、阻隔性、氧氣透過量、氧氣透過率、保質期、變質

1、測試意義

開窗式塑料包裝袋屬于開窗包裝的一種，是目前食品上較為常見的包裝形式，即塑料包裝袋分成了印刷區與非印刷區兩部分，而非印刷區為透明塑料薄膜，就像在包裝局部開了一個窗口，是為了將內容物很好的展示給消費者，在貨架陳列方面具有很大的美化作用。對于塑料包裝袋，開窗區域與其他區域包裝材料zui大的區別是無印刷，有些包裝袋也存在開窗區域與其他區域材質不同的情況。因此，無論是出于印刷因素或是材質原因，開窗區域與其他區域的阻隔性不盡相同，對此類形式的包裝應對開窗區域與非開窗區域的材質分別進行阻隔性測試。

以氧氣為例，包裝材料的阻氧性一般通過氧氣透過率表征，其值越低，阻氧性越好，所包裝的內容物不易變質。因此，開窗式塑料包裝袋各區域的氧氣透過率均應較低，才可滿足保質期內不易變質的生產與使用需要。上述性能的檢測需應選用阻氧性測試儀器對同一樣品上印刷區域以及開窗區域的塑料復合膜分別進行氧氣透過率的檢測。本文以開窗式包裝的花生米產品為例，采用Labthink蘭光生產的VAC-V2壓差法氣體滲透儀，詳細介紹阻氧性的檢測方法、原理及測試步驟，為相關行業提供開窗式塑料包裝比較性的技術數據作為參考。

圖1  開窗式塑料包裝袋

2、檢測方法

常見的塑料包裝袋的阻氧性測試方法分為等壓法與壓差法，而采用壓差法原理的檢測設備的測試腔分為上、下兩個，上腔為高壓腔，下腔為低壓腔，試樣位于兩個測試腔之間。試驗時，將試樣置于兩測試腔間夾緊，首先對低壓腔進行抽真空，然后對整個系統抽真空，當達到規定的真空度后，低壓腔關閉，向高壓腔內充入一定壓力的試驗氣體，使兩測試腔(即試樣的兩側)形成一個恒定的壓差（可調），試驗氣體在壓力差梯度的作用下，會從高壓腔向低壓腔滲透，通過對低壓腔內壓強的監測，得到試樣的各項阻隔性系數。

目前，塑料包裝氧氣透過量的檢測方法標準主要參考GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》。

3、試驗儀器

3.1 適用范圍

本文利用Labthink蘭光VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試花生米開窗式包裝袋樣品的氧氣透過量。

(1) 本設備專業用于多種薄膜、片材試樣在各種溫度下的氣體透過率、滲透系數、溶解度系數、擴散系數的測試。

• 薄膜類：如各種塑料薄膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜等膜狀材料。
• 片材類：如各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。

(2) 本設備還可擴展到航空航天用材料、紙及紙板、漆膜、玻纖布、玻纖紙、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等材料的透氣性測試。

(3) 本設備適用于多種氣體的透過率測試，如氧氣、二氧化碳、氮氣、氦氣、空氣等。

(4) 本設備滿足多項國家和標準，如GB/T 1038、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003。

3.2 設備參數

(1) 設備的常規測試范圍為0.05 ~ 50,000 cm³/m²·24h·0.1MPa，可擴展至500,000 cm³/m²·24h·0.1MPa，真空分辨率可達到0.1 Pa。

(2) 設備的控溫范圍為5℃ ~ 95℃，控溫精度為±0.1℃；控濕范圍為0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、RH，控濕精度為±1%RH，可滿足試樣不同試驗條件下的檢測需求。

(3) 本設備有三個*獨立的試驗腔，可同時測試三種相同或不同的試樣。

　　(4) 本設備可進行任意溫度下的數據擬合，輕松獲得測試條件下的試驗結果。

　　(5) 經過改制，本設備還可支持有毒氣體、易燃易爆氣體的測試。

(6) 本設備提供標準膜進行快速校準，保證檢測數據的準確性和通用性。

(7) 設備支持Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和檢測報告。

圖2  VAC-V2 壓差法氣體滲透儀

4、試驗條件

地點：濟南蘭光包裝安全檢測中心
試驗溫度與濕度：23℃，0%RH
試驗方法：壓差法 

5、試驗步驟

(1) 用裁樣器從花生米包裝袋樣品的開窗區域表面裁取直徑為97 mm的試樣3片。

(2) 沿設備3個試樣腔的周邊均勻涂抹一層真空油脂，注意真空油脂不能污染測試區域，然后在測試區域放置直徑為65 mm的濾紙。

(3) 分別將3片試樣裝夾到3個測試腔上。

圖3 試樣裝夾過程

(4) 設置試驗溫度、濕度、試樣厚度等參數信息，打開真空泵、水浴控溫裝置，點擊開始試驗選項，試驗開始。

(5) 儀器根據對低壓腔壓強的監測情況自動計算試驗結果。

(6) 按照步驟(1)，再從樣品中非開窗區域，即印刷區域裁取試樣3片，再按照步驟(2) ~ 步驟(5)進行檢測。

6、檢測結果

樣品開窗區域與印刷區域的氧氣透過量的測試結果平均值為分別為72.408 cm3/m2•24h•0.1MPa、66.488 cm3/m2•24h•0.1MPa。?

7、總結

采用VAC-V2 壓差法氣體滲透儀測試開窗式塑料包裝袋氧氣透過量時，可獲取穩定、的阻氧性結果，可正確評估開窗式包裝材料各區域的阻隔性能，可有效地進行包裝材料的篩選及開窗方式的確定。本方案采用的檢測設備及檢驗標準同樣適用于其他軟塑復合膜材料的氧氣透過量測試。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業的檢測服務與設備，多年來為客戶提供了上萬次的阻隔性檢測服務，為客戶提供可靠的數據支持。了解關于更多相關檢測儀器信息，您可以登陸濟南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。