首先，溫度與濕度是影響包裝材料對氣體阻隔性能的重要因素。本文通過對不同溫濕度條件下牛奶包裝用黑白膜樣品水蒸氣透過率的測試，分析了溫度與濕度對樣品阻濕性能的影響，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍等內(nèi)容，為不同條件下包裝材料水蒸氣透過率的測試及分析提供參考。
關(guān)鍵詞： 溫度、濕度、水蒸氣透過率、阻濕性能、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、杯式法、稱重法、增重法、減重法
1 、意義
根據(jù)具體用途的不同，考察材料阻隔性能的指標(biāo)分為對氧氣、水蒸氣、氮?dú)?、二氧化碳、空氣等不同氣體的阻隔性能，用相應(yīng)氣體的透過率表示。在阻隔性能的測試過程中，試驗(yàn)溫度與濕度是兩個(gè)重要的試驗(yàn)參數(shù)，溫濕度的變化會對材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、氣體分子的運(yùn)動能力等因素產(chǎn)生影響，特別是在測試水蒸氣滲透能力的過程中，試驗(yàn)濕度是水蒸氣在包裝材料兩側(cè)發(fā)生滲透的動力條件，因此，溫度與濕度條件不同，包裝材料中的氣體透過率有所差異。溫度與濕度對阻隔性能影響的研究，可為不同存儲環(huán)境下包裝材料均可產(chǎn)生良好保質(zhì)效果的提供數(shù)據(jù)參考。
2 、試驗(yàn)樣品
本次試驗(yàn)以牛奶包裝用黑白膜為試驗(yàn)樣品，分別測試其在23℃、90%RH，38℃、70%RH與38℃、90%RH三種試驗(yàn)條件下的水蒸氣透過率。
3 、試驗(yàn)依據(jù)
薄膜材料水蒸氣透過率的測試原理包括杯式法、紅外法與電解法等，本文采用杯式法原理進(jìn)行測試，試驗(yàn)過程依據(jù)GB 1037-1988 《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》。
4 、試驗(yàn)設(shè)備
本文采用W501水蒸氣透過率測試系統(tǒng)對樣品進(jìn)行測試，該設(shè)備由廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
稱重法水汽透過率測定儀W501
試驗(yàn)原理
杯式法原理，又稱為稱重法，顧名思義是根據(jù)透濕杯的質(zhì)量變化得到試樣的水蒸氣透過率。按照透濕杯的質(zhì)量變化，該原理分為增重法與減重法兩種，這兩種方法均是通過將試樣裝夾在透濕杯中使透濕杯內(nèi)部與外部環(huán)境隔開，不同的是增重法透濕杯中放入的是干燥劑，減重法透濕杯中盛裝的是一定量的蒸餾水。通過控制設(shè)備測試腔中的濕度，使測試腔與透濕杯內(nèi)部存在濕度差(增重法中測試腔為高濕側(cè)，減重法測試腔為低濕側(cè))，水蒸氣從高濕側(cè)通過試樣滲透到低濕側(cè)，增重法中透濕杯重量增加，減重法則相反，因水蒸氣的散失重量減輕，根據(jù)對透濕杯質(zhì)量隨滲透時(shí)間變化情況的監(jiān)測即可得到單位時(shí)間滲透過單位面積試樣的水蒸氣量，即水蒸氣透過率。
5 、試驗(yàn)過程
本次試驗(yàn)采用增重法進(jìn)行試驗(yàn)。
(1) 從待測試的黑白膜樣品表面裁取3片直徑為74 mm的試樣。
(2) 在3個(gè)透濕杯中加入一定量已活化的干燥劑，然后分別依次放入密封圈、試樣、墊圈，后擰緊杯蓋。注意干燥劑不能接觸試樣。將裝夾好試樣的透濕杯放入設(shè)備測試腔中的透濕杯架上，關(guān)閉測試腔蓋。
(3) 在設(shè)備的控制軟件上選擇“增重法”模式，設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度(23℃)、濕度(90%RH)等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)自動間歇稱重，并在結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。
(4) 按照上述步驟測試樣品在38℃、70%RH與38℃、90%RH兩種條件下的水蒸氣透過率。
6 、試驗(yàn)結(jié)果
分別取每種試驗(yàn)條件3個(gè)試樣測試結(jié)果的算術(shù)平均值作為該試驗(yàn)條件下樣品的水蒸氣透過率。本次所測的黑白膜樣品在23℃、90%RH，38℃、70%RH與38℃、90%RH三種試驗(yàn)條件下的水蒸氣透過率分別為1.5674 g/(m 2 ·24h)、2.6073 g/(m 2 ·24h)、4.1037 g/(m 2 ·24h)。
同時(shí)廣州標(biāo)際目前生產(chǎn)銷售的檢測儀百余款，涉及包裝材料的阻隔性能檢測、厚度檢測、物理機(jī)械性能檢測、包裝容器的密封性能檢測等方面。成立至今，公司秉承“以客戶為中心”的服務(wù)理念，已為一萬多家科研機(jī)構(gòu)、第三方檢測機(jī)構(gòu)以及企業(yè)品管部門提供了全面、專業(yè)、精準(zhǔn)的包裝產(chǎn)品質(zhì)量控制解決方案，幫助客戶從風(fēng)險(xiǎn)控制入手，提高企業(yè)質(zhì)量安全意識，減少企業(yè)成本流失。
