茶粉鍍鋁復合膜對水蒸氣阻隔性能的測試方法

摘要：茶粉是一種新型的沖泡型茶類飲品，要求其包裝應具有*的防潮性能。本文利用Labthink蘭光W3/330水蒸氣透過率測試系統測試茶粉鍍鋁復合膜對外界水蒸氣阻隔性能，并簡要介紹了試驗的基本過程及試驗設備的適用范圍、設備參數等內容，相關企業在選擇透濕性能監測方案時可加以參考。

關鍵詞：茶粉、結塊、鍍鋁復合膜、高阻隔、阻濕性、防潮、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統

1、意義

茶粉是用茶樹鮮葉經高溫蒸汽殺青及特殊工藝處理后，瞬間粉碎成400目以上的茶葉蒸青超微粉末，zui大限度地保持茶葉原有的色澤以及營養、藥理成分，不含任何化學添加劑，除供直接飲用外，較傳統茶來說方便攜帶，可廣泛添加于各類面制品(蛋糕、面包、掛面、餅干、豆腐)；冷凍品(奶凍、冰淇淋、速凍湯圓、雪糕、酸奶)；糖果巧克力、瓜子、月餅餡料、醫藥保健品、日用化工品等之中，以強化其營養保健功效，不同的茶葉可以做成不同茶粉，同一種茶葉制作的工序不同，也會有很大的區別。

茶粉包裝一般采用軟塑包裝，包裝需要具有良好的防潮性能，因茶粉有一定吸潮特性，若儲存環境濕度較大，產品吸收環境中的水份，導致產品出現結塊的現象，增加產品發霉變質的風險，縮短了保質期。

圖1  茶粉鍍鋁復合膜

2、參考標準

國內有關軟塑薄膜及片材包裝水蒸氣的測試方法有4種方法，分別是稱重法（杯式法）、電解法、紅外法與濕度法，本文參考標準為GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 電解傳感器法》，其他可參考的方法標準分別為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法 杯式法》、GB/T 16928-1997《包裝材料試驗方法 透濕率》、GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定  紅外檢測器法》、GB/T30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率測定 濕度傳感器法》。

3、試驗樣品

某茶粉生產企業用鍍鋁復合膜。

4、試驗設備

濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的W3/330水蒸氣透過率測試系統。

圖2  W3/330水蒸氣透過率測試系統

4.1 測試原理

W3/330采用電解傳感器法測試原理，具有穩定相對濕度的氮氣在薄膜的一側流動，干燥氮氣在薄膜的另一側流動；由于濕度梯度的存在，水蒸氣會從高濕側穿過薄膜擴散到低濕側；在低濕側，透過的水蒸氣被流動的干燥氮氣攜帶至傳感器，進入傳感器時會產生同比例的電信號，通過對傳感器電信號的分析計算，從而得出試樣的水蒸氣透過率等參數。對于包裝容器而言，干燥氮氣則在容器內流動，容器外側處于高濕狀態。

4.2 適用范圍

(1) 本設備適用于塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復合材料、容器等包裝水蒸氣透過率測試。

• 薄膜類材料包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等；
• 片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復合片材等；
• 容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等；

此外，本設備配置特殊裝置還可以應用于醫藥包裝、汽車油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽能背板等特殊包裝水蒸氣透過率測試。

(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003。

4.3 設備參數

• 測試范圍：薄膜測試0.001 ~ 40 g/(m²·24h)，容器測試0.0001 ~ 0.2 g/pkg·d。
• 試樣數量：1 ~ 3件（數據各自獨立）。
• 分辨率：薄膜0.001 g/m²·24h，容器0.00001 g/pkg·d。
• 試驗溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃；試驗濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH、RH，控溫精度±1%RH。
• 系統zui多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統。
• 可與氧氣透過率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實現水蒸氣、氧氣透過率同時測試的、便捷的試驗方式。
• 支持Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告。

5、試驗過程

(1) 用取樣器裁取尺寸108 mm × 108 mm樣品3片。

(2) 將3片試樣分別裝夾在設備的3個測試腔上。

(3) 設置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、試驗濕度等參數，點擊“開始試驗”選項。

(4) 啟動氣源，調節氮氣流量和氮氣壓力使測試腔濕度和氮氣流量達到規定值。

(5) 試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。

6、試驗結果

所測試的茶粉鍍鋁復合膜的水蒸氣透過率分別為：0.511 g/(m²·24h)，0.671 g/(m²·24h)，0.622 g/(m²·24h)。

7、結論

根據茶粉產品特性需保證包裝材料具有高阻隔性能，保證產品在貨架期內不出現結塊、發霉變質等問題，因此茶粉包裝的水蒸氣透過率性能的監控至關重要。W3/330水蒸氣透過率測試系統是一款專業用于薄膜和容器水蒸氣透過率的測試儀器，設備操作簡單、測試精度高、重復性好。茶粉包裝不但關注其阻濕性，還需要關注阻氧性、密封性能、熱封強度等性能。了解相關的檢測設備及檢測服務，您可登陸濟南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！濟南蘭光機電技術有限公司愿借此與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。