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濟南蘭光機電技術有限公司
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怎樣檢測蛋白膜的阻氧性能?

時間:2017/12/26閱讀:149
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摘要:蛋白膜是一種綠色環保的包裝材料,在倡導環境保護的形式下,具有廣闊的發展空間。本文以某小麥蛋白膜樣品為例,利用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過率測試系統對其氧氣透過率進行測試,克服了蛋白膜易碎的特點,并通過對測試原理、設備參數及適用范圍、測試過程等內容的簡單介紹,為蛋白膜類樣品阻氧性能的測試提供一種切實可行的方法。

關鍵詞:氧氣透過率 氧氣透過測試系統 阻氧性能 蛋白膜 溫度 濕度

1、意義

蛋白膜,顧名思義,是以動物分離蛋白或植物分離蛋白為主要原料,并加入增塑劑、交聯劑等添加劑制成,常見的蛋白膜有乳清蛋白膜、小麥面筋蛋白膜、大豆分離蛋白膜、玉米醇溶蛋白膜、花生分離蛋白膜等,根據蛋白膜的類型及應用領域不同,成膜方式包括澆鑄成膜、涂布或噴霧成膜、擠壓成膜等。蛋白膜是一種可食用、可降解的薄膜,用于產品包裝,尤其是食品包裝,可有效解決塑料包裝帶來的食品安全隱患,并減輕塑料包裝廢棄物對環境造成的負擔,因此,蛋白膜材料的應用與研發已成為一大研究熱點,鑒于氧氣是食品出現氧化變質、發霉等質量問題的誘因之一,阻氧性能是蛋白膜作為食品包裝不能忽視的重要考究性能。由于自身結構的特點,蛋白膜通常對濕度比較敏感,所處環境濕度較低時,易失水而碎裂,濕度較高時,則易吸水而粘連,故而在氧氣透過率的測試過程中試驗條件的控制尤為重要。

2、檢測樣品

本次測試以某企業研制的小麥蛋白膜為檢測樣品。

3、檢測依據

目前,氧氣透過率的測試方法有等壓法、壓差法兩種,為了防止試樣因兩側所受壓力不等而被破壞,本次檢測采用等壓法,對應的標準為GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧氣透過性試驗 庫倫計檢測法》。

4、檢測設備

本次檢測所采用的試驗設備為OX2/230氧氣透過率測試系統,該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

1 OX2/230氧氣透過率測試系統

4.1 試驗原理

等壓法,又稱為庫侖計檢測法,前者描述的是試樣兩側的氣體壓力情況,后者說明了所采用的檢測方法。試驗時,將試樣裝夾于試驗氣體腔與測試腔之間,試驗氣體腔內流動的是高純氧氣,測試腔內流動的載氣為等壓力的高純氮氣,根據氣體擴散原理,氧氣會在濃度差的作用下,由試驗氣體腔通過試樣滲透到測試腔,并被氮氣攜帶至庫侖計傳感器處進行氧氣濃度的分析,從而得到試樣的氧氣透過率等參數。

4.2 設備參數

  • 薄膜類試樣的測試范圍為0.01~6500cm3/(m2·d),分辨率為0.001cm3/(m2·d),容器類試樣的測試范圍為0.0001~60cm3/(pkg·d),分辨率為0.00001 cm3/(pkg·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。
  • 世界(分隔符)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LystemTM實驗室數據共享系統,統一管理試驗結果和試驗報告。
    1. 適用范圍

該設備適用于多種類型樣品氧氣透過率的測試,包括薄膜類,如各種塑料蓋膜、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,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;容器類,各種塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過率測試,如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。可滿足ISO15105-2、GB/T19789、ASTM D3985ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多項國家和標準。

5、試驗過程

(1) 用取樣器從小麥蛋白膜樣品上裁取試樣3片。將裁取的3片試樣分別裝夾在設備的3個滲透池中。

(2) 設置試驗溫度、濕度、試樣名稱、厚度等試驗參數,選擇試驗模式,點擊試驗選項,試驗開始。為了防止樣品在測試過程中碎裂,本次試驗的溫度、濕度分別設定為2360%RH。調節氣體流量,使滲透池內的濕度達到設定值。

(3) 試驗結束后,設備自動顯示三個試樣的測試結果。吹掃管路,關閉設備。

6、試驗結果

本次測試的小麥蛋白膜樣品的3個試樣氧氣透過量分別為7651.3241cm3/(m2·24h)、7670.0569cm3/(m2·24h)、7656.3753cm3/(m2·24h),該樣品的氧氣透過量取3個測試結果的平均值,為7659.2521 cm3/(m2·24h)。

7、結論

在蛋白膜氧氣透過率的測試過程中,試驗條件的控制尤為重要,否則很容易發生碎裂,導致試驗失敗。OX2/230氧氣透過率測試系統一次試驗可得到三個測試結果,大大提高了試驗效率,試驗結果的重復性、穩定性好,可以準確的反映出所測試蛋白膜樣品的透氧性能,通過控制試驗條件,試樣在試驗過程中未破損。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生產、研發與檢測服務的高新技術企業,目前已研發的檢測設備涵蓋了材料對氧氣、氮氣、水蒸氣、二氧化碳等氣體阻隔性能、拉伸、抗沖擊、抗穿刺、摩擦性能、耐揉搓性能、密封性能、蒸發殘渣、溶劑殘留等性能的測試,可服務于食品、藥品、化工、日化用品、汽車、包材生產企業等諸多領域,了解相關的檢測設備及檢測服務,您可致電濟南蘭光詳詢。愈了解,愈信任!Labthink蘭光期待與各行業中的用戶增進技術交流與合作。

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