酒類包裝用PET塑料瓶阻氧性能的檢測方法

摘要：酒是由糧食釀造而成，對接觸到的氧氣量要求較嚴格，如接觸到較多氧氣，則酒類產品易被氧化變質，從而影響產品口感。本文利用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過率測試系統測試PET瓶對外界氧氣的阻隔性能，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，相關酒類行業可在選擇包材及氧氣阻隔性設備時加以參考。

關鍵詞：酒類、塑料瓶、PET瓶、阻氧性、阻隔性能、氧氣透過率、氧氣透過率測試系統

1、意義

酒的種類包括白酒，啤酒，葡萄酒，黃酒，米酒，藥酒等，均具有易揮發、對氧氣比較敏感等特性，根據酒的這些特性，其包裝應具有高阻隔性能。若包裝的阻隔性或密封性較差，則易導致所包裝的酒在貨架期內出現揮發、口感變差等現象。縱觀酒類發展史，其產品種類逐漸增多，包裝材料也隨著時代的變遷悄然發生變化，青銅器、木質材料、陶制品、瓷制品、玻璃制品、金屬制品等等，塑料制品因其易于運輸、不易破碎、成本較低等優點正逐漸進入酒類包裝市場，如PET瓶等，與玻璃瓶、金屬罐相比，塑料瓶的氣體阻隔性是影響其能否廣泛應用于酒類包裝的重要因素，故而加強對酒類包裝用塑料瓶阻隔性的改進及監控顯得尤為重要。

圖1  酒類包裝用PET塑料瓶

2、執行標準

國內有關塑料包裝氧氣透過率的測試方法主要為庫侖計檢測法，本次測試依據的標準為GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過性測試方法 庫侖計檢測法》，該標準規定了在穩態條件下采用庫侖計法對包裝件和容器氧氣透過性進行測試，適用于干燥環境中、容積為2L以下的塑料及復合材料包裝件、容器等包裝材料的氧氣透過性測試。

3、試驗樣品

某酒廠提供的PET塑料瓶。

4、試驗設備

濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的OX2/230氧氣透過率測試系統。

圖2  OX2/230氧氣透過率測試系統

4.1 測試原理

OX2/230采用等壓法測試原理，將預先處理好的試樣夾緊于測試腔之間，氧氣或空氣在薄膜的一側流動，高純氮氣在薄膜的另一側流動。氧氣分子穿過薄膜擴散到另一側中的高純氮氣中，被流動的氮氣攜帶至傳感器。通過對傳感器測量到的氧氣濃度進行分析，從而計算出氧氣透過率等參數。對于包裝容器而言，高純氮氣在容器內流動，空氣或高純氧氣包圍在容器的外側。

4.2 適用范圍

(1) 本設備適用于容器、塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復合材料等包裝的氧氣透過率測試。

• 容器類包括用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。
• 薄膜類材料包括各種塑料薄膜、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的氧氣透過率測試。
• 片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氧氣透過率測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

此外，本設備通過配置特殊夾具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氧氣透過率測試。

(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

4.3 設備參數

• 測試范圍：容器測試0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，薄膜測試0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)。
• 試樣數量：可同時測試3個或三個不同的試樣。
• 分辨率：容器0.00001 g/(pkg·d)，薄膜0.001 g/(m²·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，控溫精度±1%RH。
• 試驗氣體：O₂、空氣（氣源用戶自備）。
• 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。
• 可與水蒸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，實現氧氣、水蒸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) 用快固膠涂覆在PET瓶口，使其固定在儀器的容器測試托盤裝置上，密封完成后，利用管路將其連接在儀器上，再用密封袋將樣品及托盤裝置進行密封包扎。

(2) 設置試樣名稱、試驗溫度、試驗濕度等參數。

(3) 點擊“開始試驗”選項，試驗開始。

(4) 啟動氣源，調節濕度以及載氣流量。

(5) 試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。

6、試驗結果

本文測試的酒類包裝用PET塑料瓶的氧氣透過率為0.11523 cm³/(pkg·d)。

7、結論

OX2/230氧氣透過率測試系統是一款專業測試包裝容器阻氧性的試驗設備，具有測試效率高、測試結果精度高、準確性與重復性好等優點，除包裝容器外，還可用于包裝薄膜、片材等試樣的氧氣透過率檢測。Labthink蘭光作為包裝檢測設備研發與制造業的者，始終致力于為客戶提供專業、的包裝檢測設備和檢測服務，并存儲了大量的包裝材料性能數據，可為客戶提供參考。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。