納米保鮮膜對二氧化碳透過性能的測試方法

摘要：對二氧化碳的透過性能是保鮮膜材料的重要性能指標之一。本文利用壓差法設備VAC-VBS壓差法氣體滲透儀測試了納米保鮮膜的二氧化碳透過量，并通過對試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過程等內容的介紹，為塑料薄膜材料二氧化碳透過性能的測試與研究提供參考。

關鍵詞：二氧化碳透過量、二氧化碳透過性能、壓差法氣體滲透儀、納米保鮮膜

1、意義

納米保鮮膜是指在納米尺寸上進行合成、改性、添加所制成的可用于水果、蔬菜、肉制品、鮮奶、啤酒、熟食等食品保鮮的薄膜材料。與普通保鮮材料相比，納米保鮮膜在耐熱性、抗菌性、防腐性等方面均具有明顯優勢。根據所包裝食品特性的不同，保鮮膜應具有與之相適應的性能參數。其中，對氣體的透過（阻隔）性能是決定納米保鮮膜對所包裝的食品能否產生良好的保鮮作用的重要參考指標，如在包裝新鮮果蔬時，保鮮膜應具有適當的氧氣、二氧化碳透過性能，以適應并限制果蔬的呼吸作用。本文針對性的測試了納米保鮮膜的二氧化碳透過量。

2、試驗樣品

納米保鮮膜。

3、試驗依據

目前，二氧化碳透過量的測試方法主要采用壓差法原理，試驗過程依據標準GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》。

4、試驗設備

本次試驗采用VAC-VBS壓差法氣體滲透儀對納米保鮮膜樣品進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

圖1  VAC-VBS壓差法氣體滲透儀

4.1 試驗原理

壓差法原理即試驗過程中試樣兩側保持一定壓力差。將試樣裝夾到設備的測試腔后，測試腔被分為上、下兩個腔，上腔中充入一定壓力的測試氣體二氧化碳，下腔中通過抽真空形成低壓環境，如此試樣的兩側形成了一定的壓力差。試驗時，上腔中的二氧化碳在壓力差的驅動下，由上腔通過試樣緩慢滲透到下腔中，引起下腔壓力的升高，當達到穩定滲透時，下腔中的壓力與滲透時間呈線性關系，根據這種線性關系，可計算出試樣的二氧化碳透過率。

4.2 適用范圍

(1) 本設備適用于多種薄膜、片材的氣體滲透性能測試。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。

(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ISO15105-1、ISO2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003。

4.3 設備參數

測試范圍為0.1 ~ 100,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa)；可同時完成3個試樣的測試，試驗結果為3個試樣測試結果的平均值；試樣的溫度范圍為15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；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；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。

5、試驗過程

(1) 從待測的納米保鮮膜樣品表面裁制直徑為97 mm的試樣3片。

(2) 在設備3個測試腔周邊涂抹一層真空油脂，分別在測試區域內放置一片濾紙，將3片試樣分別粘貼在測試腔上，輕輕按壓，除去測試腔與試樣間的氣泡，再用夾緊裝置夾緊。

(3) 連接二氧化碳氣源，在設備控制軟件上設置試樣名稱、試驗溫度、濕度、試驗模式、抽真空時間等參數信息，點擊試驗選項，打開真空泵，試驗開始。

(4) 設備按照設定的參數自動進行試驗，試驗結束后，顯示試驗結果。

6、試驗結果

本次試驗所測試納米保鮮膜樣品的二氧化碳透過量為3.9046×10⁴ cm³/(m²·24h·0.1MPa)。

7、結論

納米保鮮膜對二氧化碳透過性能的高低是影響其作為新鮮果蔬外包裝保鮮效果的重要因素，較高的二氧化碳透過率有利于延緩果蔬的衰老，有利于營養成分及色澤的保持，保證果蔬良好的儲藏品質。本文利用壓差法設備測試了納米保鮮膜樣品的二氧化碳透過量，試驗的過程簡單，設備易于操作，智能化程度高，測試結果準確可靠，試驗效率高，除二氧化碳外，該原理設備還可用于氧氣、氮氣、空氣、六氟化硫、氦氣等氣體滲透性能的測試。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，現有設備幾乎可測試軟塑包裝材料的性能指標。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！