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濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司
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試驗(yàn)溫度對包裝材料水蒸氣透過率的影響分析

時(shí)間:2018/5/3閱讀:142
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摘要:試驗(yàn)溫度是影響包裝材料水蒸氣透過率測試結(jié)果的重要因素,本文通過對不同溫度下材料水蒸氣透過率的測試,分析了試驗(yàn)溫度對包材阻濕性的影響,并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備C390水蒸氣透過率測試系統(tǒng)參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容,為企業(yè)監(jiān)控不同溫度下材料的水蒸氣透過率提供參考。

關(guān)鍵詞:水蒸氣透過率、阻濕性、溫度、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、包裝材料、紅外傳感器法

 

1、意義

水蒸氣透過率是評價(jià)包裝材料阻濕性的指標(biāo),是影響包裝材料對所包裝產(chǎn)品保護(hù)功能的重要因素,是防止產(chǎn)品出現(xiàn)受潮、發(fā)霉、結(jié)塊等問題的重要屏障。影響包裝材料水蒸氣透過率的因素較多,如包裝材質(zhì)、厚度、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)及溫度、濕度等環(huán)境條件等,一般來說,含鋁箔、PVDC、鍍鋁膜、鍍氧化物膜等材料包裝的水蒸氣透過率較低,同種材質(zhì)包裝厚度較厚者、結(jié)晶度、取向程度較高者其阻濕性較高,另外,包裝材料不同的使用或存儲環(huán)境同樣會影響其水蒸氣透過率,因此對于已經(jīng)成型的包裝材料來說,可通過對存儲及流通環(huán)境的控制,使包裝材料的阻濕性滿足產(chǎn)品的保質(zhì)要求。本文測試了不同試驗(yàn)溫度下材料的水蒸氣透過率,并分析材料的阻濕性隨溫度的變化情況。

2、試驗(yàn)依據(jù)

包裝材料水蒸氣透過率的測試方法有杯式法、電解傳感器法、濕度傳感器法、紅外傳感器法等,本次試驗(yàn)依據(jù)紅外傳感器法測試樣品,所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)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》。

3、試驗(yàn)樣品

本文以某企業(yè)生產(chǎn)的塑料薄膜為試驗(yàn)樣品,分別測試其在2590%RH3890%RH條件下的水蒸氣透過率。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備為C390水蒸氣透過率測試系統(tǒng),該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

1  C390水蒸氣透過率測試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

紅外傳感器法是以水分子定量吸收紅外光為原理,通過測試紅外光經(jīng)過含有水分子的載氣前后的衰減程度計(jì)算試樣的水蒸氣透過率。試驗(yàn)時(shí),設(shè)備的試驗(yàn)腔被試樣分隔成上、下兩個(gè)測試腔,上腔為高濕側(cè),下腔為低濕側(cè),水蒸氣會通過試樣由上腔滲透至下腔,并被下腔中的載氣氮?dú)鈹y帶至紅外傳感器出進(jìn)行測試,從而得到試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設(shè)備參數(shù)

薄膜類試樣測試面積為50 cm2時(shí),測試范圍0.05 ~ 40 g/(m2·24h),測試面積為7 cm2時(shí),測試范圍0.35 ~ 280 g/(m2·24h);容器類試樣的測試范圍為0.00025 ~ 0.2 g/(pkg·d);試驗(yàn)溫度控制范圍為15 ~ 55,控溫精度為±0.2;濕度范圍為5%RH ~ 90%RHRH,控濕精度為±2%RH;人工、比例、循環(huán)三種試驗(yàn)?zāi)J綖椴煌韪粜再|(zhì)的材料提供了合適的檢測方法;使用第二代三腔一體集成塊,三個(gè)測試腔均可獨(dú)立設(shè)計(jì),試驗(yàn)過程互不干擾,試驗(yàn)結(jié)果獨(dú)立顯示。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于薄膜類、片材類、紙張、紙板及其復(fù)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(fù)合膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜、玻纖鋁箔紙復(fù)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(fù)合材料類包括紙張、紙板等,如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復(fù)合片材等;容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶,如茶葉鋁罐、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。

該設(shè)備還可擴(kuò)展用于太陽能背板、液晶顯示屏膜、醫(yī)藥泡罩、藥品塑料瓶、無菌護(hù)創(chuàng)膜、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(shè)備符合GB/T 31355ISO 15106-2ASTM F1249GB/T 26253TAPPI T557JIS K7129YBB00092003

5、試驗(yàn)過程

5.1 裁樣

用取樣品從待測試的薄膜樣品表面裁取試樣6片,放置在23±250±10%的環(huán)境下狀態(tài)調(diào)節(jié)4 h

5.2 25下水蒸氣透過率測試

(1) 在設(shè)備3個(gè)測試腔周邊涂抹一層真空油脂,取3片試樣分別裝夾到設(shè)備中。

(2) 設(shè)置試驗(yàn)條件(2590%RH)、試樣名稱、試驗(yàn)?zāi)J降葏?shù)信息,點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng),試驗(yàn)開始。打開氣源,調(diào)節(jié)載氣流量,使測試腔內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值。試驗(yàn)結(jié)束后設(shè)備顯示試樣的水蒸氣透過率值。

5.3 38下水蒸氣透過率測試

除試驗(yàn)溫度設(shè)置為38外,其余過程按照5.2中的步驟進(jìn)行測試。

6、試驗(yàn)結(jié)果

2590%RH條件下,所測試薄膜試樣的水蒸氣透過率分別為3.11 g/(m2·24h)3.09 g/(m2·24h)3.17 g/(m2·24h),平均值為3.12 g/(m2·24h)3890%RH條件下,所測試薄膜試樣的水蒸氣透過率分別為6.91 g/(m2·24h)6.86 g/(m2·24h)6.83 g/(m2·24h),平均值為6.87 g/(m2·24h)

7、結(jié)論

從試驗(yàn)過程可以看出,設(shè)備的操作簡單,智能化程度高;從每種試驗(yàn)條件下的試驗(yàn)結(jié)果來看,各測試值間的偏差小,重復(fù)性好,且測試結(jié)果的精度高;由兩種試驗(yàn)條件下測試結(jié)果的平均值可知,38條件下的水蒸氣透過率明顯高于25條件下的水蒸氣透過率,即在25的環(huán)境中所測試薄膜樣品的阻濕性較高。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),可測試項(xiàng)目涵蓋了包裝材料的性能,如氧氣透過量、氮?dú)馔高^量、二氧化碳透過量、水蒸氣透過量、拉伸性能、熱封強(qiáng)度、密封性能、撕裂強(qiáng)度、摩擦系數(shù)、溶劑殘留、總遷移量等。愈了解,愈信任!Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作!

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