如何測(cè)試薯片鍍鋁復(fù)合膜包裝揉搓前后氧氣透過率變化

摘要：薯片一般采用鍍鋁復(fù)合膜包裝形式，此類包裝的耐揉搓性能對(duì)產(chǎn)品保質(zhì)期有重要的影響。本文利用Labthink蘭光FDT-02揉搓試驗(yàn)儀和VAC-V2壓差法氣體滲透儀測(cè)試薯片鍍鋁復(fù)合膜包裝揉搓前后氧氣透過率變化，已評(píng)定其耐揉搓性，并介紹了試驗(yàn)的基本過程及試驗(yàn)設(shè)備的適用范圍、設(shè)備參數(shù)等內(nèi)容，為企業(yè)檢測(cè)材料的耐揉搓性能提供參考。

關(guān)鍵詞：膨化制品、薯片、保質(zhì)期、鍍鋁復(fù)合膜、阻隔性能、耐揉搓性、氧氣透過率、壓差法氣體滲透儀、揉搓試驗(yàn)儀

1、意義

　　薯片含有大量油脂，在遇到高濃度氧氣時(shí)油脂易被氧化而導(dǎo)致薯片出現(xiàn)哈喇味，為了降低環(huán)境中氧氣向薯片包裝內(nèi)部的滲透量，食品企業(yè)一般選用阻隔性較高的鍍鋁復(fù)合膜進(jìn)行包裝。鍍鋁復(fù)合膜是指在其中一層單層膜上蒸鍍鋁，金屬鋁的存在增加了材料整體的阻隔性能，但也導(dǎo)致材料的耐揉搓性差，在受外力揉搓時(shí)，蒸鍍的鋁層易脆裂，出現(xiàn)折痕、針孔等，引起包裝整體阻隔性及物理機(jī)械性能的下降，達(dá)不到預(yù)期值，造成薯片在貨架期內(nèi)出現(xiàn)不酥脆、哈喇味等問題。因此，通過對(duì)鍍鋁復(fù)合膜包裝揉搓前后阻隔性能的檢測(cè)對(duì)比，可以有效把控包裝的耐揉搓性能，防止因包裝材料的耐揉搓性較差而引起薯片出現(xiàn)以上質(zhì)量問題。

2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

　　國(guó)內(nèi)有關(guān)軟塑復(fù)合膜材料氧氣透過量的測(cè)試方法有庫(kù)侖計(jì)法（即等壓法）、壓差法，參考的方法標(biāo)準(zhǔn)分別為GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》與GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過性試驗(yàn) 庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》，本文參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 1038壓差法。

　　目前，國(guó)內(nèi)還未出臺(tái)針對(duì)包裝揉搓性能的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，本文試驗(yàn)則參考采用ASTM F392 《撓性阻隔材料撓曲耐久性的試驗(yàn)方法》，模擬鍍鋁復(fù)合膜在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)冗^程中的可能受到的揉搓、折壓損傷等行為對(duì)檢測(cè)樣品進(jìn)行揉搓試驗(yàn)。

3、試驗(yàn)樣品

　　某食品企業(yè)提供的薯片鍍鋁復(fù)合膜包裝。

4、試驗(yàn)設(shè)備

　　濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的FDT-02揉搓試驗(yàn)儀和VAC-V2壓差法氣體滲透儀。

4.1 測(cè)試原理

　　本文通過檢測(cè)試樣在揉搓前后阻隔性能的變化來判斷材料的抗揉搓性能。氧氣透過率的測(cè)試原理為，將預(yù)先處理好的試樣放置在上下測(cè)試腔之間，夾緊。首先對(duì)低壓腔（下腔）進(jìn)行真空處理，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抽真空；當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后，關(guān)閉測(cè)試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的試驗(yàn)氣體，并保證在試樣兩側(cè)形成一個(gè)恒定的壓差（可調(diào)）；這樣氣體會(huì)在壓差梯度的作用下，由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲透，通過對(duì)低壓側(cè)內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)處理，從而得出所測(cè)試樣的各項(xiàng)阻隔性參數(shù)。

4.2 適用范圍

(1) FDT-02揉搓試驗(yàn)儀適用于塑料薄膜、薄片、復(fù)合膜、紙張材料的抗揉搓性能測(cè)試。如食品藥品包裝用各種復(fù)合膜、鍍鋁復(fù)合膜、鋁塑復(fù)合膜、尼龍膜、涂層膜等。

(2) VAC-V2壓差法氣體滲透儀適用于塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復(fù)合材料、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等包裝氣體透過率測(cè)試。

l  薄膜類：各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料的氣體滲透性能測(cè)試。

l  片材類：各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氣體滲透性能測(cè)試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(3) VAC-V2壓差法氣體滲透儀適合于多種氣體的透過率測(cè)試，如氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻⒖諝狻⒑獾纫约案鞣N薄膜對(duì)易燃易爆氣體的阻隔性能測(cè)試。

(4) VAC-V2壓差法氣體滲透儀可滿足多項(xiàng)國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 1038、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003。

4.3 設(shè)備參數(shù)

(1) FDT-02揉搓試驗(yàn)儀技術(shù)指標(biāo)參數(shù)如下：

l  揉搓頻率：45 次/分鐘

l  拉壓力：300 N

l  旋轉(zhuǎn)扭矩：2 Nm

l  試樣尺寸：280 mm × 280 mm

l  試樣數(shù)量：1~ 4件

l  五種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑膫€(gè)試樣工位輕松試驗(yàn)不同條件下的組合試驗(yàn)。

l  長(zhǎng)、段行程間的快速切換，大大提高了測(cè)試效率。

(2) VAC-V2壓差法氣體滲透儀的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)如下：

l  測(cè)試范圍：0.05 ~ 50,000 cm3/m2·24h·0.1MPa。

l  試樣數(shù)量： 3件（數(shù)據(jù)各自獨(dú)立）

l  試驗(yàn)溫度范圍：5℃ ~ 95℃，控溫精度 ±0.1℃；試驗(yàn)濕度范圍：0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控溫精度±1%RH。

l  支持有毒氣體及易燃易爆氣體的測(cè)試（需改制）。

l  可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合，輕松獲得特殊的條件下的試驗(yàn)結(jié)果。

l  支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告

5、試驗(yàn)過程

(1) 制樣過程

l  用取樣器從薯片鍍鋁復(fù)合膜樣品上裁取尺寸Φ97 mm試樣3片，待測(cè)試其氧氣透過率。

l  另取薯片鍍鋁復(fù)合膜樣品，裁剪長(zhǎng)280 mm、寬200 mm的試樣3片，將試樣用10 ~ 12 mm寬的壓敏雙面膠帶固定在FDT-02揉搓試驗(yàn)儀上，選擇合適的揉搓模式進(jìn)行試驗(yàn)。用取樣器在揉搓后的試樣上裁取尺寸Φ97 mm試樣3片，待測(cè)試其氧氣透過率。

(2) 將揉搓前的3片試樣分別裝夾在VAC-V2壓差法氣體滲透儀的測(cè)試腔內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。

(3) 在壓差法氣體滲透儀上先設(shè)置試樣名稱、試樣厚度、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)。

(4) 啟動(dòng)真空泵。

(5) 點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)"選項(xiàng)，試驗(yàn)開始，儀器自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。

(6) 揉搓后的3片試樣依次按照(2) ~ (5)的步驟進(jìn)行測(cè)試，比較揉搓前后試樣氧氣透過率平均值的變化。

6、試驗(yàn)結(jié)果

　　本文所測(cè)試的樣品揉搓前氧氣透過率平均值為0.4712 cm3/(m2?24h?0.1MPa)；揉搓后氧氣透過率平均值為23.4785 cm3/(m2?24h?0.1MPa)。

7、結(jié)論

　　通過上述結(jié)果可以看出揉搓后的薯片鍍鋁復(fù)合膜氧氣透過率明顯增大，阻氧性降低。可通過增加所鍍鋁層與其基膜之間的結(jié)合牢度、增加所鍍鋁層厚度等措施提高鍍鋁復(fù)合膜的耐揉搓性能，并及時(shí)對(duì)使用的鍍鋁復(fù)合膜包裝揉搓前后氧氣透過率變化進(jìn)行質(zhì)量篩查。VAC-V2壓差法氣體滲透儀是一款專業(yè)用于測(cè)試薄膜、片材阻氧性能的氧氣透過率測(cè)試儀器，設(shè)備操作簡(jiǎn)單、測(cè)試精度高、重復(fù)性好，結(jié)合FDT-02揉搓試驗(yàn)儀可用于準(zhǔn)確評(píng)定包裝材料的抗揉搓性能。Labthink蘭光，致力于通過包裝檢測(cè)技術(shù)提升和精品檢測(cè)儀器研發(fā)幫助客戶應(yīng)對(duì)包裝難題，助力包裝相關(guān)產(chǎn)業(yè)的品質(zhì)安全。了解關(guān)于更多相關(guān)信息，您可以登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。