详(xiang)谈(tan)刮(gua)板薄膜(mo)蒸发器材料(liao)阻(zu)隔性能的比(bi)较(jiao)研(yan)究(jiu)。

详谈(tan)刮(gua)板薄膜蒸发器材料(liao)阻隔性(xing)能的比较(jiao)研究(jiu)。

1、意义(yi)

阻(zu)隔(ge)性能(neng)是包装(zhuang)材料(liao)保护(hu)内(nei)部(bu)产(chan)品(pin)的(de)基(ji)本性能之(zhi)一，不同产(chan)品性状(zhuang)的(de)差异(yi)决定(ding)了(le)其对(dui)所(suo)用(yong)包(bao)装材(cai)料(liao)的阻隔(ge)性(xing)能(neng)要求的(de)差异(yi)。包装材(cai)料的(de)阻(zu)隔性能与(yu)材(cai)质(zhi)结构(gou)、厚(hou)度(du)等因素有关，对于(yu)材质相同(tong)的薄(bao)膜材(cai)料(liao)而(er)言(yan)，厚度增(zeng)加，阻(zu)隔性能(neng)有所提(ti)高(gao)。

复(fu)合膜材料(liao)是被大多数产品(pin)普遍采(cai)用(yong)的塑(su)料(liao)包(bao)装，其(qi)通过将不(bu)同种(zhong)类的(de)单层膜材料(liao)复合(he)制成的包(bao)装(zhuang)形式可充分利(li)用不(bu)同(tong)材料(liao)的优(you)势(shi)性(xing)能以满足(zu)产(chan)品的包装要求(qiu)。刮板(ban)薄膜蒸发器由(you)于(yu)不同(tong)种类单(dan)层(ceng)膜在(zai)包装(zhuang)结(jie)构(gou)中(zhong)发挥的主(zhu)要作(zuo)用不(bu)同(tong)，增加不同(tong)结(jie)构(gou)层(ceng)材料的(de)厚度对(dui)提(ti)高包装(zhuang)整(zheng)体(ti)阻(zu)隔性的(de)效果(guo)迥异。因此，盲(mang)目(mu)增(zeng)加(jia)包(bao)材(cai)厚(hou)度可能(neng)既(ji)达(da)不到(dao)预(yu)期的(de)阻隔(ge)性(xing)，又严重(zhong)影(ying)响包装的(de)环(huan)保(bao)性(xing)并提高了(le)包(bao)装(zhuang)成本。本(ben)文(wen)通过对不同(tong)厚度薄膜(mo)材料氧气透(tou)过(guo)量(liang)的测试(shi)，对(dui)比(bi)分析(xi)不同(tong)结(jie)构层厚(hou)度增加(jia)对包装阻氧性能的(de)影(ying)响。

2、试(shi)验(yan)样(yang)品

本(ben)次(ci)试验(yan)以(yi)PET(12μm)/PE(45μm)、PET(12μm)/PE(60μm)、PET(25μm)/PE(45μm)三(san)种(zhong)不同(tong)厚(hou)度与(yu)结(jie)构的复合(he)膜材(cai)料(liao)为(wei)样(yang)品(pin)，测试其氧气(qi)透过(guo)量。

3、试(shi)验(yan)依据(ju)

本(ben)文(wen)采用(yong)压差法原理对(dui)样(yang)品进(jin)行测试，试验(yan)过(guo)程(cheng)依(yi)据标准(zhun)GB/T 1038-2000《塑料(liao)薄膜(mo)和薄片气体透过性(xing)试验方法(fa) 压差法(fa)》进(jin)行(xing)。

4、试(shi)验设备(bei)

本次(ci)试验(yan)利用VAC-V2压差法气体(ti)渗(shen)透仪对(dui)样品(pin)进(jin)行(xing)测试(shi)，该(gai)设备由(you)济南(nan)兰光(guang)机(ji)电技术(shu)有限(xian)公司自(zi)主(zhu)研发生产(chan)。

4.1 试(shi)验原理(li)

压(ya)差(cha)法是通(tong)过压(ya)力差(cha)实(shi)现气(qi)体渗透过(guo)程(cheng)，并(bing)根据(ju)气(qi)体压(ya)力(li)的(de)变化计算气体透过量。将试(shi)样(yang)装(zhuang)夹(jia)在设备的测试(shi)腔(qiang)之间(jian)，使(shi)测试(shi)腔(qiang)分(fen)为上(shang)、下两个(ge)腔，下腔通过抽(chou)真空形成低压环(huan)境(jing)，上(shang)腔(qiang)充(chong)入(ru)一定(ding)压(ya)力(li)的(de)试验气体形成高(gao)压(ya)环(huan)境，试验(yan)气体(ti)从高(gao)压(ya)腔(qiang)通(tong)过试样(yang)渗透(tou)到低(di)压腔，引起(qi)低(di)压腔压力(li)变化(hua)，根(gen)据(ju)所(suo)测(ce)得低(di)压(ya)腔(qiang)压(ya)力随(sui)渗透时(shi)间的变化情(qing)况(kuang)，可(ke)计算试样的(de)气(qi)体透过(guo)量(liang)等(deng)相关参数。

4.2 适(shi)用(yong)范围(wei)

(1) 本设(she)备(bei)专业用于多种薄(bao)膜、片(pian)材(cai)试(shi)样(yang)在(zai)各种温度下(xia)的气(qi)体透过(guo)率(lv)、渗透系数(shu)、溶(rong)解(jie)度系数(shu)、扩散系(xi)数(shu)的测试。

薄(bao)膜类(lei)：如各(ge)种(zhong)塑料(liao)薄(bao)膜(mo)、纸塑复合膜、共(gong)挤(ji)膜(mo)、镀铝(lv)膜、铝(lv)箔(bo)、铝(lv)箔(bo)复(fu)合(he)膜(mo)等膜状(zhuang)材料(liao)。

片材类(lei)：如(ru)各种(zhong)工(gong)程(cheng)塑料(liao)、橡(xiang)胶、建(jian)材等片状(zhuang)材料，如PP片(pian)材、PVC片(pian)材(cai)、PVDC片(pian)材。

(2) 本设(she)备还(hai)可(ke)扩(kuo)展到(dao)航空航(hang)天(tian)用材料、纸(zhi)及(ji)纸(zhi)板、漆膜(mo)、玻纤(xian)布(bu)、玻(bo)纤纸(zhi)、化(hua)妆(zhuang)品软管(guan)片(pian)材、各种橡(xiang)胶(jiao)片(pian)材(cai)等(deng)材料(liao)的透(tou)气性(xing)测试。

(3) 本(ben)设(she)备(bei)适(shi)用于(yu)多种(zhong)气(qi)体的(de)透过(guo)率(lv)测试(shi)，如(ru)氧(yang)气、二氧(yang)化(hua)碳(tan)、氮气(qi)、氦气(qi)、空(kong)气(qi)等(deng)。

(4) 本(ben)设备满(man)足(zu)多(duo)项(xiang)国家和(he)国际(ji)标(biao)准，如(ru)GB/T 1038、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003。

4.3设(she)备(bei)参(can)数(shu)

测(ce)试(shi)范(fan)围(wei)为(wei)0.05 ~ 50,000 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，刮(gua)板(ban)薄膜(mo)蒸发器(qi)真(zhen)空(kong)分(fen)辨(bian)率(lv)可(ke)达(da)到(dao)0.1 Pa;控温范围为(wei)5 ~ 95 ℃，控温精(jing)度(du)为±0.1 ℃;控(kong)湿(shi)范(fan)围(wei)为(wei)0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控湿(shi)精(jing)度(du)为±1%RH，可(ke)满(man)足(zu)试样不同试验(yan)条(tiao)件下的检(jian)测(ce)需求(qiu);有三个完(wan)全(quan)独立的试(shi)验腔，可同(tong)时测试(shi)三种(zhong)相同(tong)或(huo)不(bu)同的(de)试样(yang);可(ke)进行任意温(wen)度(du)下(xia)的(de)数据(ju)拟(ni)合，轻(qing)松获得(de)极端测(ce)试条件(jian)下的(de)试(shi)验(yan)结(jie)果;经(jing)过(guo)改制，本(ben)设备(bei)还(hai)可(ke)支持(chi)有(you)毒气(qi)体、易燃(ran)易(yi)爆气(qi)体的测试(shi);提供标(biao)准膜(mo)进(jin)行快(kuai)速(su)校准，保证检测数据的准确性和(he)通用(yong)性(xing);支(zhi)持LystemTM实验室(shi)数据(ju)共享(xiang)系统，统(tong)一(yi)管(guan)理(li)试(shi)验结果(guo)和检(jian)测报告。

5、试验(yan)过(guo)程(cheng)

(1) 用取样(yang)器(qi)从待测(ce)试的三种样(yang)品(pin)表面各裁取(qu)直径为97 mm的试(shi)样一(yi)片。

(2) 在设(she)备(bei)的(de)三个测试(shi)腔周边均涂(tu)抹一(yi)层(ceng)薄(bao)薄(bao)的真空油脂(zhi)，然后在每个(ge)测(ce)试腔(qiang)上依次(ci)放入滤(lv)纸(zhi)、试样，轻(qing)轻(qing)按压试样，赶(gan)走(zou)试样与(yu)测(ce)试腔接(jie)触(chu)部位的(de)气泡(pao)，合上测(ce)试(shi)腔上(shang)盖，并(bing)拧紧。

(3) 设置试(shi)样(yang)名称、试(shi)样(yang)厚度、试(shi)验温度(du)、试(shi)验(yan)湿(shi)度等参(can)数(shu)信息(xi)，打开(kai)真空(kong)泵，点击开(kai)始试(shi)验选(xuan)项(xiang)，试(shi)验(yan)开(kai)始。设备按照设定(ding)的参数(shu)进行试验，并(bing)在试(shi)验结束(shu)后显(xian)示试验结果。

6、试验(yan)结(jie)果(guo)

所(suo)测试(shi)PET(12μm)/PE(45μm)、PET(12μm)/PE(60μm)、PET(25μm)/PE(45μm)三种样品(pin)的氧气(qi)透过量分(fen)别(bie)为(wei)106.297 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、87.406 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、45.617 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。

7、结论(lun)

从试(shi)验结(jie)果(guo)来(lai)看，与(yu)PET(12μm)/PE(45μm)样(yang)品相(xiang)比，材(cai)料厚度(du)增(zeng)加(jia)的(de)PET(12μm)/PE(60μm)、PET(25μm)/PE(45μm)两(liang)种(zhong)样(yang)品的氧(yang)气(qi)透(tou)过量(liang)均降低(di)，其(qi)中(zhong)PE层(ceng)厚度增(zeng)加(jia)15 μm样(yang)品(pin)的氧(yang)气(qi)透(tou)过(guo)量降(jiang)低幅度较低(di)，而PET层(ceng)厚度(du)增加13 μm样(yang)品的氧气(qi)透(tou)过(guo)量降(jiang)低幅度较高(gao)。这说(shuo)明(ming)试(shi)样(yang)厚度(du)增(zeng)加(jia)提(ti)高(gao)了(le)包装(zhuang)整(zheng)体的(de)阻氧性能(neng)，由于(yu)PET层(ceng)在(zai)所测试(shi)样品中(zhong)承担主要(yao)的(de)阻(zu)氧作(zuo)用(yong)，增加PET层(ceng)厚度(du)更加有利(li)于(yu)提(ti)升包装(zhuang)整体的阻(zu)氧性(xing)能。