真空鍍鋁紙與薄膜的氣體透過(guò)率測(cè)試方法

時(shí)下，阻隔性包裝材料被廣泛地應(yīng)用在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在阻隔包裝中經(jīng)常使用到的有鋁箔復(fù)合材料和真空鍍鋁材料。真空鍍鋁材料替代鋁箔復(fù)合材料不僅降低了生產(chǎn)成本，也減小了鋁材消耗量，因此這種低成本和環(huán)保性的材料得到了生產(chǎn)廠家和使用廠家的一致認(rèn)可。

　　真空鍍鋁材料大體可分為兩類：真空鍍鋁紙和真空鍍鋁薄膜。真空鍍鋁薄膜主要有：VMPET聚酯鍍鋁薄膜、VMCPP流延聚丙烯鍍鋁薄膜、VMBOPP雙向拉伸聚丙烯鍍鋁薄膜、VMCPE聚乙烯鍍鋁薄膜和VMPVC聚氯乙烯鍍鋁薄膜。這些材料均是以高分子膜作為基材，在其表面鍍鋁而形成的。真空鍍鋁材料的共同特點(diǎn)是：鍍鋁層面耐磨性差，因而容易產(chǎn)生劃痕，致密表層被破壞。

　　作為阻隔性材料的真空鍍鋁紙和膜，通常以氧氣透過(guò)率和水蒸氣透過(guò)率兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)考核其阻隔性能，可分別使用兩種不同的測(cè)試方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

水蒸氣透過(guò)率檢測(cè)：杯式法、MOCON透濕測(cè)試儀

　　依據(jù)GB/T 1037-1988標(biāo)準(zhǔn)，采用杯式法稱重原理測(cè)試真空鍍鋁膜的水蒸氣透過(guò)率。在制備試樣的過(guò)程中，封杯是一項(xiàng)重要的步驟，在此步驟中，試樣與金屬密封圈相接觸的部分不可避免地會(huì)受到一定的摩擦和劃傷，同時(shí)高溫液體蠟也會(huì)影響阻隔層，試樣的水蒸氣透過(guò)量會(huì)受到一定的影響。另外，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還要考慮水蒸氣透過(guò)的方向。因?yàn)檎婵斟冧X層面總是裸露在真空鍍鋁膜的一個(gè)側(cè)面，當(dāng)水蒸氣從鍍鋁層面向基材層面透過(guò)時(shí)，鍍鋁層面裸露在高濕環(huán)境中，靠吸附形成的鍍鋁層就會(huì)產(chǎn)生針孔，從而增大水蒸氣的透過(guò)量，影響材料的使用價(jià)值。

　　依據(jù)ASTM F 1249-2001標(biāo)準(zhǔn)，使用MOCON透濕測(cè)試儀進(jìn)行水蒸氣透過(guò)率實(shí)驗(yàn)。試樣通過(guò)上、下兩腔夾緊固定，固定裝置不會(huì)對(duì)試樣產(chǎn)生過(guò)多的摩擦。實(shí)驗(yàn)腔的下腔裝有蒸餾水或鹽溶液，形成了各種濕度環(huán)境，所以此方法也要注意水蒸氣透過(guò)的方向。

　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)：對(duì)鍍鋁層裸露在表面的真空鍍鋁復(fù)合膜進(jìn)行水蒸氣透過(guò)率測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)，鍍鋁層面應(yīng)盡可能朝向低濕環(huán)境一側(cè)，特別是在相對(duì)濕度100%的環(huán)境中更要如此，以減少水蒸氣對(duì)鍍鋁層致密性的影響；在實(shí)驗(yàn)方法上，依據(jù)ASTM F 1249-2001標(biāo)準(zhǔn)，使用MOCON透濕測(cè)試儀可以較好地避免實(shí)驗(yàn)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，獲得試樣原始狀態(tài)下的測(cè)試結(jié)果。

氧氣透過(guò)率檢測(cè)：壓差法、等壓法

　　依據(jù)GB/T 1038-2000標(biāo)準(zhǔn)，采用壓差法原理測(cè)試真空鍍鋁膜或紙的氧氣透過(guò)率。實(shí)驗(yàn)步驟如下：密封、固定試樣→對(duì)實(shí)驗(yàn)腔抽真空→上腔充氧氣→對(duì)下腔繼續(xù)抽真空→停止抽真空開始測(cè)試。真空鍍鋁材料的耐磨性差，而這種方法在固定試樣時(shí)，實(shí)驗(yàn)腔的上下腔是靠夾具施加壓力來(lái)鎖緊的，密封圈處會(huì)對(duì)試樣產(chǎn)生很大的摩擦力，從而使材料的耐磨性變差。另外，真空鍍鋁膜的鍍鋁層通常依靠靜電吸附在基材上，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中鍍鋁層朝向下腔時(shí)，抽真空的步驟中會(huì)使鍍鋁層受到一定影響，降低阻氧性能。而真空鍍鋁紙質(zhì)地硬且脆，相對(duì)于膜材剛性較大，采用壓差法實(shí)驗(yàn)存在著密封性不好，密封、固定時(shí)易損傷鍍鋁層的缺陷。

　　因此，測(cè)試真空鍍鋁材料的氧氣透過(guò)率時(shí)，建議采用等壓法測(cè)定。依據(jù)ASTM D 3985-2002標(biāo)準(zhǔn)，使用MOCON透氧測(cè)試儀。一方面，在密封、固定試樣的步驟上，MOCON透氧測(cè)試儀的密封措施較好，固定裝置能夠避免反復(fù)摩擦；另一方面，該方法不存在抽真空步驟，因此不必?fù)?dān)心鍍鋁層的質(zhì)量受到影響，可以從材料的兩側(cè)考察氧氣透過(guò)率。

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