種子包裝袋阻隔水蒸氣性能的檢測方法

摘要：在種子的存儲過程中，為保持種子的活性，對其所處環境中的濕度條件要求較為嚴苛，故其包裝袋的防潮性能應較高。本文采用Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測試系統對蘿卜種子包裝袋的水蒸氣透過率進行測試，介紹了試驗的原理、設備的參數及適用范圍，并對試驗過程進行描述，從而為企業監控種子包裝的防潮性能提供參考。

關鍵詞：種子包裝袋、軟塑包裝、防潮性能、阻水性、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統

1. 意義

種子是植物的繁殖體系，居于農業生產鏈條的最上源，是農業生產中最基本、最重要的生產資料，也是人類生存和發展的基礎。種子的質量在很大程度上影響著農作物的產量和質量，而種子質量除了與種子的種植、生產過程等有關外，還與其存儲過程息息相關。在種子的存儲過程中，不可避免要進行呼吸作用，以維持其生命活動，影響呼吸作用的因素主要有環境的溫度、氣體成分及種子自身的含水量，為了合理控制種子在存儲過程中的呼吸作用，防止呼吸過旺或者出現無氧呼吸，種子應存儲在低溫及具有一定的氧氣分壓、干燥的環境中。

對于袋裝的種子來說，包裝袋中水分含量與包裝材料的防潮性能直接相關，若包裝材料的防潮性能較差，水蒸氣透過率較大，則外界環境中的水蒸氣向包裝內部的滲透量較多，包裝內的濕度增加，干燥的種子吸收水分使自身的含水量增加，超過安全水分時，其呼吸作用會明顯增強，加快了種子中有機質的消耗，縮短了種子的壽命，同時呼吸作用產生的熱量若未及時散失，還容易導致種子出現發霉的現象。因此，較高防潮性能的包裝材料是保證種子質量的必要條件之一。

2. 檢測樣品

本次測試以某品牌蘿卜種子包裝用鍍鋁復合膜為檢測樣品。

3. 試驗依據

目前，軟塑包裝材料水蒸氣透過率的測試方法主要有稱重法、紅外法、電解法、濕度法四種，本文采用紅外法對樣品的水蒸氣透過率進行測試，檢測過程依據的方法標準為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》。

4. 試驗設備

本次試驗所采用的設備是由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產的W3/230水蒸氣透過率測試系統。

圖2  W3/230水蒸氣透過率測試系統

4.1 試驗原理

通過濃度差的推動作用實現水蒸氣在試樣兩側的擴散滲透，并利用紅外傳感器實現對水蒸氣含量的測試。具體的實現過程為，設備的試驗腔分為上、下兩個測試腔，試驗時試樣被裝夾在兩測試腔之間，上腔流動的是具有恒定濕度的氮氣，下腔流動的是干燥的高純氮氣，如此試樣的兩側便形成了一定的濕度差，水蒸氣會從設備的上腔透過試樣滲透到下腔，然后被干燥的氮氣攜帶至紅外傳感器處，通過對傳感器產生的同比例電信號的分析計算，即可得到試樣的水蒸氣透過率等參數。

本設備還可用于容器類試樣的阻水性測試，試驗時干燥的氮氣在容器內部流動，容器外側處于高濕的狀態。

4.2 設備參數

• 薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 40 g/(m²·24h)，并可根據實際需要選擇0.1 ~ 1000 g/(m²·24h)的測試范圍；容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)。
• 一次試驗可同時測試3個試樣，試驗過程互不干擾，試驗數據各自獨立。
• 設備的控溫范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度控制范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
• 可快速接入溫濕度檢定插口，方便用戶進行快速校準。
• 人工、比例、循環三種試驗模式為不同阻隔性質的材料提供了合適的檢測方法。
• 提供標準膜用于系統的校準，保證檢測數據的準確性和通用性。
• 支持Lystem^TM實驗室數據管理系統，統一管理試驗結果和試驗報告。

4.3 適用范圍

(1) 薄膜類：適用于各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等膜狀材料的水蒸氣透過率測試。

(2) 片材：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率的測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(3) 紙類：適用于紙張、紙板及其復合材料的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁膜、紙鋁塑復合膜片材等。

(4) 容器：適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等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、牙膏管包裝、果凍杯等。

(5) 擴展應用：可擴展應用到液晶顯示屏膜、醫藥泡罩、無菌護創膜、汽車油箱、電池塑料外殼等產品與包裝的水蒸氣透過率測試。

(6) 標準：本設備滿足各項測試標準，如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。

5. 試驗過程

(1) 將參考膜片置于23±2℃、50±10%RH的環境中狀態調節4 h。

(2) 沿設備試驗腔的周邊涂抹一層真空油脂，將參考膜片粘貼在試驗腔上，用設備裝夾結構將參考膜片夾緊。

(3) 設置試驗溫度、濕度、參考膜片厚度等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。調節設備的流量閥，使上腔濕度達到設定值。

(4) 試驗結束，手動輸入參考膜片的標準值。

(5) 用取樣器從蘿卜種子包裝袋表面裁取試樣3片。

(6) 按照(1) ~ (3)的步驟測試試樣的水蒸氣透過率。

圖3  試樣裝夾過程圖

(7) 試驗結束，設備根據實時監測的信號值及參考膜片的測試結果，自動計算并顯示試樣的水蒸氣透過率。

6. 試驗結果

三個試驗腔檢測的蘿卜種子包裝袋樣品的水蒸氣透過率分別為1.036 g/(m²·24h)、1.101 g/(m²·24h)、1.097 g/(m²·24h)，試驗結果取三個試驗腔測試結果的平均值，即為1.078 g/(m²·24h)。

7. 結論

包裝的防潮性是種子包裝應重點考慮的性能指標，該指標值的高低會對種子的質量及壽命產生較大影響。本文通過對蘿卜種子鍍鋁復合膜包裝水蒸氣透過率的測試，介紹了一種測試種子包裝袋防潮性能的試驗方法，該方法的操作過程簡單，智能化程度高，試驗結果的重復性與穩定性好，可真實的反映出所測試樣品的水蒸氣透過率。Labthink蘭光，致力于通過包裝檢測技術提升和實驗室檢測儀器研發幫助客戶應對包裝難題，助力包裝相關產業的品質安全。了解關于更多相關信息，您可以登陸濟南蘭光機電技術有限公司網站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。