軟塑包裝袋整體阻氧性能測試方法

摘要：阻氧性能是關乎軟塑包裝袋保質效果優劣的重要性能，是篩選包裝材料的重要依據，本文以食品包裝用鋁塑復合膜包裝袋為試驗樣品，利用OX2/230氧氣透過率測試系統對樣品整體的氧氣透過量進行測試，并介紹了試驗原理、試驗過程、設備參數及適用范圍等內容，為企業檢測軟塑包裝袋整體的阻氧性能提供參考。

關鍵詞：阻氧性能、氧氣透過量、氧氣透過率測試系統、軟塑包裝袋、食品包裝、鋁塑復合材料

1、意義

阻氧性能用氧氣透過量表示，軟塑包裝袋的氧氣透過量高，說明其阻氧性能低，反之氧氣透過量低，其阻氧性能高。目前，包裝材料阻氧性能測試的樣品按形式主要分為薄膜/薄片、容器兩種，軟塑包裝袋通常裁剪成薄膜形式進行測試，所得氧氣透過量為單位時間單位面積滲透過包裝材料的氧氣體積，便于對材料阻氧性能進行研究、比較、質控，若要得到包裝袋整體滲透氧氣的情況，需用薄膜測試值與包裝袋的表面積相乘，如此將擴大結果的誤差，尤其是對于形狀不規則的包裝袋，如自立袋、折幫袋、吸嘴袋等，因包裝袋的面積不易計算而產生更大的誤差。另外，對于表面易產生折痕、針孔、不耐揉搓類包裝材料來說，由于折痕等缺陷的存在，包裝袋不同部位的氧氣透過量有差異，由材料的氧氣透過量所推算出的包裝整體的阻氧性并不準確。因此，若要評價軟塑包裝袋整體的阻氧性能，直接測試其整體的氧氣透過量更為。

2、檢測依據

氧氣透過量的測試方法主要分為等壓法(庫侖計法)、壓差法兩種，目前國內已發布的有關容器、包裝件阻氧性能測試的方法標準為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》，本文依據該標準進行試驗。

3、檢測樣品

本文所采用的檢測樣品為食品包裝用鋁塑復合膜包裝袋。

4、檢測設備

本文以OX2/230氧氣透過率測試系統作為檢測設備，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

圖1  OX2/230氧氣透過率測試系統

4.1 試驗原理

庫侖計法是利用庫侖計對滲透過試樣的氧氣進行定量測試的檢測方法，該方法以濃度差為氧氣在試樣中滲透的動力，具體過程為試驗中試樣兩側的壓力保持相等，試樣的一側以高純氮氣為載氣，另一側為高純氧氣，氧氣通過試樣滲透到氮氣側后，被氮氣攜帶至庫侖計處進行分析，從而得到試樣的氧氣透過量。對于包裝件、容器來說，試樣的外側為高純氮氣，內部為高純氧氣。

4.2 設備參數

容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率為0.00001 cm³/(pkg·d)；薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，分辨率為0.001 cm³/(m²·d)；可同時測試3個相同或不同的試樣，系統zui多可支持10臺儀器的并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統；試驗溫度控制范圍15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；試驗濕度控制范圍0%RH、35%RH~90%RH，控濕精度為±1%RH；寬范圍、高精度的溫濕度控制范圍，試樣兩側均可加濕，實現試樣在不同溫濕度條件下的測試；的壓力補償技術保證了試驗結果的高精度及可重復性；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；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。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于容器、薄膜、片材等類型試樣氧氣透過率的測試，其中容器類包括塑料、金屬、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等；薄膜類包括各種塑料蓋膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(2) 可滿足標準： GB/T 31354、ASTM F1307、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多項國家和標準。

5、試驗過程

5.1 封樣 剪掉試樣其中一個封邊的一角，將容器試樣架的進、出氣孔從剪口處插入試樣內部，然后用快固膠將試樣密封在托盤上。

圖2 封樣圖

5.2 裝樣 將密封好試樣的試樣架裝夾在設備上，并用密封袋將試樣及托盤架進行密封包扎。

5.3 試驗 設置試樣名稱、試驗溫度、試驗濕度、試驗模式等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。啟動氣源，調節載氣流量及濕度。

5.4 試驗結束 試驗結束后，設備自動顯示試樣的氧氣透過量測試值。

6、試驗結果

本次試驗取所測試的2個樣品測試值的算術平均值作為食品包裝用鋁塑復合膜的氧氣透過量，結果為0.2346 cm³/(pkg·24h)。

7、結論

良好的阻氧性能是食品包裝應具有的一項關鍵性能指標之一，本文采用等壓法原理測試了某食品包裝用鋁塑復合膜包裝袋整體的氧氣透過量，從試驗過程來看，操作簡單，設備自動化程度高，測試精度高，試驗結果可以準確的反映包裝袋整體的阻氧性能。對于鋁塑復合膜包裝袋來說，除了阻氧性能外，包裝的熱封強度、密封性能、耐揉搓性能同樣是決定環境中氧氣向包裝內部滲透量多少的重要因素，對應的檢測設備分別為智能電子拉力試驗機、密封試驗儀、揉搓試驗儀。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作！