浅谈阻隔性塑料包材测试及发展

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1、浅谈阻隔性塑料包材测试及发展【摘要】近些年来随着食品安全、药品安全等工作的深入，塑料包材阻隔性检测领域已经成为大家关注的一些热点问题。本文对目前塑料包材阻隔性检测技术现状及发展方向进行了详细分析，以和大家交流。【关键词】阻隔性测试；现状；方法；发展前言近年来，随着我国经济持续发展，塑料包材的在各方面得到广泛应用。随着人们生活水平提高，逐渐认识到塑料包材所带来的包装功能以及包装形式的变革。因此，对塑料包材的阻隔性能能满足当前成品的包装要求也越来越高。目前与塑料包装的发展紧密联系的就是要对包装材料各种性能进行全面的检测，切忌只看重材料部分性能的提髙，而忽视某些性能下降可能带来

2、的危害，更要杜绝检测不达标就用于包装的现象，因为成品安全直接关系到消费者的安全，而成品包装的安全性又是成品安全的一个重要影响因素。然而没有哪种材料的使用是绝对安全的，塑料包材也是一样，因此要对于塑料包材的检测是完全必要而且非常重要的。1我国的塑料包材阻隔性检测现状我国的包装工业起步较晚，在包装设备、生产设备、性能检测设备等方面都借鉴了国外的制造经验，从引进、研究到开发，逐步实现了自行生产以及研制。上世纪90年代起我国的包装工业得到了快速发展，相应地，检测行业也逐步向专业化、规范化方向发展，但是自行研发的检测设备主要集中在材料的常见物理性能、热性能、光学性能、以及化学性能的

3、检测上，对于阻隔性检测的研究和探索是很少的。至2003年由济南兰光机电技术有限公司自行研制生产出我国第一台透气性测试设备，并在之后的3年内迅速完善了其阻隔性测试设备系列，这样我国自行研发的阻隔性检测设备就已经覆盖ISO与ASTM标准中的全部阻隔性测试方法。国产检测设备性能与国际同类产品不相上下，但是价格更加合理，更适合我国的经济情况。当前在我国使用最多的还是压差法（气体透过率检测）和称重法（水蒸气透过率检测）设备，等压法（气体透过率检测）和电解法（水蒸气透过率检测）设备也有一定数量的应用。2塑料包材阻隔性测试的概念阻隔性检测一般分为对于常见无机气体的检测，对水蒸气的检测以

4、及对于有机气体（有机蒸汽）的检测3部分，通常检测的是材料对于常见无机气体的阻隔性以及材料对水蒸气的阻隔性。透气性测试，也称作气体阻隔性测试或是气体透过性测试，考察薄膜、薄片对于常见无机气体的阻隔性,一般较为常见的是氧气透过性测试。压差法和等压法是透气性检测设备所使用的主要测试方法，它们的测试原理不同。透湿性测试，也称作水蒸气阻隔性测试或是水蒸气透过性测试，考察薄膜、薄片对水蒸气的阻隔性，是包装材料防潮性能的主要指标，包括称重法和传感器法2种，其中传感器法包括红外检定法、电解分析法、动态相对湿度测定法以及使用其它类型水蒸气传感器的测试方法。可见，对于透气性测试或者透湿性测试

5、都有不止一种检测方法，然而不同测试方法间的测试数据是否完全一致目前还没有定论，因此由不同测试方法所检测得到的数据之间就可能存在差异。3气体透过量测试技术3.1气体透过量测试方法压差法原理是用试验薄膜隔成两个独立的空间，将其中一侧（高压仓）充入测定用气体，而另一侧（低压仓）抽取真空，这样在试样两侧就产生了一定的压差，高压室的气体就会通过薄膜渗透到低压室，通过测量低压侧气体体积或压力的变化来计算气体透过量。对应国家标准GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》，其单位是cm3/m2•d•Pa。等压法是利用试样将渗透腔隔成两个独立的气流系统，一侧为流动

6、的测试气体（可以是纯氧气或是含氧气的混合气体），另一侧为流动的干燥氮气。试样两边的压力相等，但氧气分压不同。在氧浓度差的作用下，氧气透过薄膜并被氮气流送至传感器中，由传感器精确测量出氮气流中携带的氧气量，从而计算出材料的氧气透过率。对应国家标准是GB/T19789-2005《包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库仑计检测法》，其单位是mol/m2•s•Pa。在气体透过率检测方法中，压差法对测试气体的通用性更好，同一台设备，可以测试样品的氧气、氮气、二氧化碳等气体透过率。而且该方法已在包装物整体的气体透过率测试技术上取得突破性进展；等压法设备在中空容器的整体气体透过率测试方

7、面具有更多优势，但是该方法一直存在测试气体单一的问题。相对于压差法测试，它的试验时间有一定的缩短，更常用于国际贸易中高阻隔性材料的检测。但是由于使用的传感器属消耗型元件，当传感器的损耗达到一定程度时必须更换。因此等压法设备的检测成本相对压差法设备的检测成本要高一些。3.2当前发展目前库仑法氧传感器并不是氧探测技术中最先进的方法，而且使用寿命很有限，经过近20多年的阻隔性测试技术最新进展发展等压法所应用的传感器已经仅限于库伦法传感器，ASTMD3985的局限性以及与IS015105-2之间的矛盾却明显地表现出来，因此相应检测设备