戶外食品包裝防潮性能的測試方法

摘要：戶外食品保質期一般較長，其包裝材料應具有優異的性能，以保證食品在存儲期間質量良好。本文利用W3/330水蒸氣透過率測試系統測試了一種戶外食品包裝材料的水蒸氣透過率，并介紹了試驗原理、試驗過程及設備參數、適用范圍等內容，為監控戶外包裝材料的防潮性能有效手段的篩選提供參考。

關鍵詞：水蒸氣透過率、防潮性能、水蒸氣透過率測試系統、戶外食品、包裝材料

1、意義

在行軍、作戰、執行特殊任務時，食品是保持隊伍有生力量、提高戰斗力*的重要補給。出于對軍事戰略及物資儲備的考慮，戶外食品保質期一般在2年以上，這就要求其包裝材料應具有優異的性能，以保證食品在存儲期間質量完好。另外，物資補給方式、環境條件等的不確定性，對包裝材料提出了更高的要求。其中，防潮性能是戶外食品包裝的重要性能之一，是影響環境中水蒸氣向包裝內部滲透量多少的關鍵因素。水分是微生物生長繁殖的必要條件，因此當接觸到的水分較多，食品不僅易出現吸潮、結塊、皮軟等現象，還增加了霉變的風險，而采用對水蒸氣具有高阻隔性(即防潮性優異)的包裝材料則可顯著降低水蒸氣向包裝內部的滲透量，對防止食品變質具有重要作用。

縮小體積及減輕重量是戶外食品的基本特點，隨著包裝技術的進步和高分子材料的研發，戶外食品包裝已逐漸由馬口鐵罐向軟塑復合袋、管過渡，不同材質軟塑包裝材料的水蒸氣透過率并不相同，為確保戶外食品在存儲期間的質量，有必要加強對該類材料防潮性能的檢測與監控。

圖1 常見戶外食品包裝形式

2、測試樣品

本文以某種戶外食品包裝用鋁塑復合膜為試驗樣品，測試其水蒸氣透過率。

3、測試依據

本次試驗采用電解法原理測試樣品的防潮性能，測試依據為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》。

4、試驗設備

本文以W3/330水蒸氣透過率測試系統為試驗設備，檢測樣品的水蒸氣透過率，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

圖2  W3/330水蒸氣透過率測試系統

4.1 試驗原理

電解傳感器法是根據電解水分子與電解電流的定量關系測試滲透過試樣的水蒸氣量。試驗時，用試樣將設備的測試腔分為上、下兩個腔，上腔中充填一定濕度的氮氣，下腔中流動的是干燥的氮氣，水蒸氣在濕度差的作用下，由上腔通過試樣滲透到下腔，下腔中的氮氣將透過的水蒸氣攜帶至電解傳感器中進行電解分析，zui終得到試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設備參數

• 0.001 ~ 40 g/(m²·24h)，分辨率為0.001 g/(m²·24h)；容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·24h)，分辨率為0.00001 g/(pkg·24h)。試驗的溫度范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、RH，控濕精度為±1%RH。設備配置了三個測試腔，三個測試腔均可獨立設計，試驗過程互不干擾，試驗結果獨立顯示。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。提供標準膜用于系統校準，保證檢測數據的準確性和通用性。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、便捷的試驗方法。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。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于薄膜類、片材類、紙張、紙板及其復合材料類、容器類等包裝件的水蒸氣透過率的測試。其中薄膜類包括各種塑料薄膜、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，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板及其復合材料類包括紙張、紙板等，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。

除此之外，通過特殊的配置，該設備還可用于醫藥泡罩、藥品塑料瓶、方便面碗、紙杯、紙碗、汽車油箱、電池塑料外殼等特殊包裝件水蒸氣透過率的測試。

(2) 本設備符合GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB00092003等多項國家和標準。

5、試驗過程

5.1 裁樣

用取樣器從待測樣品上裁取試樣3片。

5.2 裝樣

在設備的三個試驗腔表面涂抹真空油脂，將3片試樣分別安裝在三個試驗腔上，并分別用夾緊裝置夾緊，確保試樣與試驗腔之間密封良好。

5.3 試驗

設置試樣名稱、試樣厚度、試驗模式、試驗溫度、濕度等參數信息，打開氣源，調節氮氣壓力，使試驗腔內濕度達到設定值，旋轉載氣流量調節旋鈕，使上、下腔內的氮氣流量達到標準要求。點擊試驗選項，試驗開始。設備按照設定參數進行試驗，并在試驗結束后顯示測試結果。

6、試驗結果

本次試驗所測試3片試樣的水蒸氣透過率分別為0.079 g/(m²·24h)、0.083 g/(m²·24h)、0.088 g/(m²·24h)，該鋁塑復合膜樣品的水蒸氣透過率取3個試樣測試結果的平均值，即為0.083 g/(m²·24h)。

7、結論

水蒸氣透過率是衡量戶外食品包裝防潮性能的重要參數指標，直接影響食品在保質期內的質量。本文利用電解傳感器法設備——Labthink蘭光W3/330水蒸氣透過率測試系統測試了戶外食品包裝鋁塑復合膜樣品的水蒸氣透過率，整個操作過程簡單，智能化程度高，試驗結果可靠，能夠真實的反映所測試樣品的防潮性能。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發生產與包裝檢測服務的高新技術企業，現有設備已服務于汽車、醫療、食品、包裝、保健品、日化用品、高校及科研院所、第三方檢測檢測機構等多個行業與領域，了解相關設備與檢測服務信息。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。