摘要：開(kāi)窗式塑料包裝袋屬于開(kāi)窗包裝的一種，其開(kāi)窗區(qū)域的透明塑料薄膜及非開(kāi)窗區(qū)域的印刷后塑料薄膜的阻隔性不盡相同，而如何解決開(kāi)窗包裝不同區(qū)域材料的阻氧性驗(yàn)證，則關(guān)系到包裝袋整體阻隔性對(duì)內(nèi)容物質(zhì)量的影響。本文以氧氣阻隔性為例，選用花生米開(kāi)窗式塑料包裝袋，采用壓差法氣體滲透儀對(duì)其開(kāi)窗區(qū)域及非開(kāi)窗區(qū)域的塑料復(fù)合膜進(jìn)行氧氣透過(guò)量的監(jiān)測(cè)，以此為相關(guān)行業(yè)提供有效的數(shù)據(jù)性參考。
關(guān)鍵詞：開(kāi)窗包裝、開(kāi)窗式塑料包裝、印刷區(qū)域、透明區(qū)域、阻氧性、阻隔性、氧氣透過(guò)量、氧氣透過(guò)率、保質(zhì)期、變質(zhì)
1、測(cè)試意義
開(kāi)窗式塑料包裝袋屬于開(kāi)窗包裝的一種，是目前食品上較為常見(jiàn)的包裝形式，即塑料包裝袋分成了印刷區(qū)與非印刷區(qū)兩部分，而非印刷區(qū)為透明塑料薄膜，就像在包裝局部開(kāi)了一個(gè)窗口，是為了將內(nèi)容物*部位很好的展示給消費(fèi)者，在貨架陳列方面具有很大的美化作用。對(duì)于塑料包裝袋，開(kāi)窗區(qū)域與其他區(qū)域包裝材料zui大的區(qū)別是無(wú)印刷，有些包裝袋也存在開(kāi)窗區(qū)域與其他區(qū)域材質(zhì)不同的情況。因此，無(wú)論是出于印刷因素或是材質(zhì)原因，開(kāi)窗區(qū)域與其他區(qū)域的阻隔性不盡相同，對(duì)此類形式的包裝應(yīng)對(duì)開(kāi)窗區(qū)域與非開(kāi)窗區(qū)域的材質(zhì)分別進(jìn)行阻隔性測(cè)試。
以氧氣為例，包裝材料的阻氧性一般通過(guò)氧氣透過(guò)率表征，其值越低，阻氧性越好，所包裝的內(nèi)容物不易變質(zhì)。因此，開(kāi)窗式塑料包裝袋各區(qū)域的氧氣透過(guò)率均應(yīng)較低，才可滿足保質(zhì)期內(nèi)不易變質(zhì)的生產(chǎn)與使用需要。上述性能的檢測(cè)需應(yīng)選用阻氧性測(cè)試儀器對(duì)同一樣品上印刷區(qū)域以及開(kāi)窗區(qū)域的塑料復(fù)合膜分別進(jìn)行氧氣透過(guò)率的檢測(cè)。本文以開(kāi)窗式包裝的花生米產(chǎn)品為例，采用Labthink蘭光生產(chǎn)的VAC-V2壓差法氣體滲透儀，詳細(xì)介紹阻氧性的檢測(cè)方法、原理及測(cè)試步驟，為相關(guān)行業(yè)提供開(kāi)窗式塑料包裝比較性的技術(shù)數(shù)據(jù)作為參考。
圖1 開(kāi)窗式塑料包裝袋
2、檢測(cè)方法
常見(jiàn)的塑料包裝袋的阻氧性測(cè)試方法分為等壓法與壓差法，而采用壓差法原理的檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試腔分為上、下兩個(gè)，上腔為高壓腔，下腔為低壓腔，試樣位于兩個(gè)測(cè)試腔之間。試驗(yàn)時(shí)，將試樣置于兩測(cè)試腔間夾緊，首先對(duì)低壓腔進(jìn)行抽真空，然后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抽真空，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的真空度后，低壓腔關(guān)閉，向高壓腔內(nèi)充入一定壓力的試驗(yàn)氣體，使兩測(cè)試腔(即試樣的兩側(cè))形成一個(gè)恒定的壓差（可調(diào)），試驗(yàn)氣體在壓力差梯度的作用下，會(huì)從高壓腔向低壓腔滲透，通過(guò)對(duì)低壓腔內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)，得到試樣的各項(xiàng)阻隔性系數(shù)。
目前，塑料包裝氧氣透過(guò)量的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)主要參考GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法 壓差法》。
3、試驗(yàn)儀器
3.1 適用范圍
本文利用Labthink蘭光VAC-V2壓差法氣體滲透儀測(cè)試花生米開(kāi)窗式包裝袋樣品的氧氣透過(guò)量。
(1) 本設(shè)備專業(yè)用于多種薄膜、片材試樣在各種溫度下的氣體透過(guò)率、滲透系數(shù)、溶解度系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)試。
- 薄膜類：如各種塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料。
- 片材類：如各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。
(2) 本設(shè)備還可擴(kuò)展到航空航天用材料、紙及紙板、漆膜、玻纖布、玻纖紙、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等材料的透氣性測(cè)試。
(3) 本設(shè)備適用于多種氣體的透過(guò)率測(cè)試，如氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻⒑狻⒖諝獾取?/span>
(4) 本設(shè)備滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 1038、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003。
3.2 設(shè)備參數(shù)
(1)設(shè)備的常規(guī)測(cè)試范圍為0.05 ~ 50,000 cm3/m2·24h·0.1MPa，可擴(kuò)展至500,000 cm3/m2·24h·0.1MPa，真空分辨率可達(dá)到0.1 Pa。
(2)設(shè)備的控溫范圍為5℃ ~ 95℃，控溫精度為±0.1℃；控濕范圍為0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH，可滿足試樣不同試驗(yàn)條件下的檢測(cè)需求。
(3)本設(shè)備有三個(gè)*獨(dú)立的試驗(yàn)腔，可同時(shí)測(cè)試三種相同或不同的試樣。
(4)本設(shè)備可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合，輕松獲得測(cè)試條件下的試驗(yàn)結(jié)果。
(5)經(jīng)過(guò)改制，本設(shè)備還可支持有毒氣體、易燃易爆氣體的測(cè)試。
(6)本設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。
(7)設(shè)備支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測(cè)報(bào)告。
圖2 VAC-V2 壓差法氣體滲透儀
4、試驗(yàn)條件
地點(diǎn)：濟(jì)南蘭光包裝安全檢測(cè)中心
試驗(yàn)溫度與濕度：23℃，0%RH
試驗(yàn)方法：壓差法
5、試驗(yàn)步驟
(1) 用裁樣器從花生米包裝袋樣品的開(kāi)窗區(qū)域表面裁取直徑為97 mm的試樣3片。
(2) 沿設(shè)備3個(gè)試樣腔的周邊均勻涂抹一層真空油脂，注意真空油脂不能污染測(cè)試區(qū)域，然后在測(cè)試區(qū)域放置直徑為65 mm的濾紙。
(3) 分別將3片試樣裝夾到3個(gè)測(cè)試腔上。
圖3 試樣裝夾過(guò)程
(4) 設(shè)置試驗(yàn)溫度、濕度、試樣厚度等參數(shù)信息，打開(kāi)真空泵、水浴控溫裝置，點(diǎn)擊開(kāi)始試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開(kāi)始。
(5) 儀器根據(jù)對(duì)低壓腔壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)情況自動(dòng)計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果。
(6) 按照步驟(1)，再?gòu)臉悠分蟹情_(kāi)窗區(qū)域，即印刷區(qū)域裁取試樣3片，再按照步驟(2) ~ 步驟(5)進(jìn)行檢測(cè)。
6、檢測(cè)結(jié)果
樣品開(kāi)窗區(qū)域與印刷區(qū)域的氧氣透過(guò)量的測(cè)試結(jié)果平均值為分別為72.408 cm3/m2•24h•0.1MPa、66.488 cm3/m2•24h•0.1MPa。
7、總結(jié)
采用VAC-V2 壓差法氣體滲透儀測(cè)試開(kāi)窗式塑料包裝袋氧氣透過(guò)量時(shí)，可獲取穩(wěn)定、的阻氧性結(jié)果，可正確評(píng)估開(kāi)窗式包裝材料各區(qū)域的阻隔性能，可有效地進(jìn)行包裝材料的篩選及開(kāi)窗方式的確定。本方案采用的檢測(cè)設(shè)備及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)同樣適用于其他軟塑復(fù)合膜材料的氧氣透過(guò)量測(cè)試。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業(yè)的檢測(cè)服務(wù)與設(shè)備，多年來(lái)為客戶提供了上萬(wàn)次的阻隔性檢測(cè)服務(wù)，為客戶提供可靠的數(shù)據(jù)支持。了解關(guān)于更多相關(guān)檢測(cè)儀器信息，您可以登陸濟(jì)南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。
