塑料包装材料的阻隔性能是衡量其对外界气体或水分透过能力的关键指标,通常检测氧气透过量和水蒸汽透过量。这些测试能够评估包装材料的防护效果,确保其能有效延长产品的保质期。常用的测试方法有等压法、压差法和湿度法等,这些方法结合专门的仪器设备,能够jingque测量塑料材料的透气性和透湿性。
1. 氧气透过量测试
1.1 测试原理
氧气透过量测试用于测量单位面积的塑料包装材料在一定条件下,单位时间内透过的氧气量。通常采用等压法或压差法进行检测。
等压法:通过一定量的氧气在测试膜的一侧,另一侧通入惰性气体(如氮气),检测惰性气体一侧透过的氧气量。
压差法:在包装材料两侧保持一定的氧气压差,通过测量氧气从高压侧透过到低压侧的速率,计算透过量。
1.2 仪器与试剂
氧气透过率测试仪(可配有等压法或压差法模式)
氮气或其他惰性气体
标准氧气气源
样品夹具和恒温设备
1.3 测试步骤
样品准备:从塑料包装材料上切取一定面积的样品,确保样品平整无缺陷。样品通常放在恒温恒湿环境下预处理一段时间,以避免外界条件对结果的影响。
装载样品:将样品夹入氧气透过量测试仪的样品夹具中,确保样品与夹具的密封良好,避免气体从非测试区域泄漏。
气体通入:
等压法:在样品的一侧通入纯氧气,另一侧通入氮气。通过传感器检测样品另一侧透过的氧气浓度。
压差法:在样品的两侧维持一定的氧气压差,测定氧气从高压侧透过到低压侧的量。
恒温控制:测试过程中保持恒定温度(一般在23℃或根据实验要求设定),确保温度波动不影响测试结果。
结果记录:仪器检测并记录透过到低压侧或氮气侧的氧气量,经过处理计算出单位面积、单位时间内透过的氧气量。
湿度法:在一定的温度和湿度差异下,测试塑料膜两侧水蒸汽透过的速率。
红外法:通过红外检测仪直接测量透过的水蒸汽量。
水蒸汽透过率测试仪(湿度法或红外法模式)
恒温恒湿箱
干燥剂或水(根据测试方法)
样品夹具
1.4 结果分析
氧气透过量通常以cc/m²·24h(每平方米每24小时的透过量)表示,测试结果与塑料的厚度、温度、湿度等因素有关。氧气透过量越低,表明包装材料的阻氧性越好。
2. 水蒸汽透过量测试
2.1 测试原理
水蒸汽透过量测试用于测量单位面积的塑料包装材料在一定温湿度条件下,单位时间内透过的水蒸汽量。常用的测试方法包括湿度法和红外法。
2.2 仪器与试剂
2.3 测试步骤
样品准备:切取塑料包装材料样品,确保样品平整且无损伤,并进行恒温恒湿预处理。
装载样品:将样品夹入水蒸汽透过量测试仪的样品夹具中,确保样品与夹具的密封性。
湿度环境控制:
湿度法:在样品一侧保持干燥(例如使用干燥剂),另一侧保持一定湿度,通过测定水蒸汽从高湿侧透过到低湿侧的量。
红外法:通过红外检测装置测定水蒸汽透过样品的浓度变化。
恒温控制:设置恒温条件(例如23℃),并在规定时间内保持恒定,确保实验条件一致。
数据记录:仪器会自动检测样品两侧水蒸汽的浓度差异,计算透过的水蒸汽量,并记录数据。
2.4 结果分析
水蒸汽透过量通常以g/m²·24h表示,即每平方米塑料包装材料在24小时内透过的水蒸汽量。透过量越低,说明塑料包装材料的防潮性越好。
3. 影响因素与注意事项
3.1 温度和湿度
温度和湿度对塑料材料的阻隔性能有显著影响,温度升高或湿度增加,通常会导致氧气和水蒸汽透过量增加。测试时要严格控制和记录温湿度条件。
3.2 样品厚度
塑料包装材料的厚度也是影响透过量的重要因素。较厚的材料通常阻隔性能较好。在测试和比较不同材料时,需注意样品厚度的一致性。
3.3 材料性质
不同种类的塑料材料对气体和水蒸汽的阻隔性差异较大。例如,多层复合材料通常比单一材料具有更好的阻隔性能。
3.4 密封性
测试过程中,确保样品和测试仪器的密封性,避免气体或水蒸汽从非测试区域泄漏,影响测试结果。
4.
塑料包装材料的氧气透过量和水蒸汽透过量的测试是评估其阻隔性能的关键步骤。这两项测试能够帮助生产企业和研究机构判断材料的阻气性和防潮性,从而选择合适的材料用于不同类型的包装应用。在实际测试中,常采用等压法、压差法和湿度法等方法,通过精密的仪器测量,在规定的温湿度条件下获取准确的结果。测试的精度和数据处理要求较高,需严格遵守标准操作流程。