隨著包裝行業(yè)發(fā)展的日新月異，輕巧且方便運(yùn)輸?shù)陌b容器，如PET塑料瓶、紙塑鋁復(fù)合軟包裝等新型材料逐步取代了笨重、易碎的玻璃瓶包裝，然而這些新型包裝材料的性能，尤其是阻隔性能能否滿足產(chǎn)品包裝的質(zhì)量要求呢？這是消費(fèi)者、包裝產(chǎn)品的使用者及制造者、各級(jí)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)共同關(guān)心的話題，同時(shí)也是急需解決的問題。目前國(guó)內(nèi)尚沒有明確的包裝物透氧性測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，因此在進(jìn)行相關(guān)測(cè)試時(shí)一般遵循ASTM F 1307標(biāo)準(zhǔn)。
本文結(jié)合ASTM F 1307標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)有關(guān)包裝容器的透氧性測(cè)試給以簡(jiǎn)單介紹。
1 適用范圍
這個(gè)測(cè)試方法探討了一種用于確定氧氣滲透進(jìn)入包裝物的穩(wěn)定滲透速率的測(cè)試方法。更明確地說，這種測(cè)試方法適用于在通常使用時(shí)能夠封起一個(gè)干燥空間的所有包裝物。
2 測(cè)試方法概要
這種試驗(yàn)方法按照與測(cè)試方法D 3985 所描述的相似方式使用庫(kù)侖氧氣傳感器及其相關(guān)設(shè)備。氧氣透過率（O2GTR）是將包裝物固定在測(cè)試裝置上并在測(cè)試環(huán)境中達(dá)到平衡后測(cè)定的。包裝物裝夾完成后能夠形成如下的測(cè)試環(huán)境：包裝物內(nèi)側(cè)被氮?dú)饬骶徛齼艋?、外?cè)暴露在氧氣濃度已知的環(huán)境中。包裝物可以暴露在環(huán)境大氣中，它含有20.8％的氧氣，或者是浸在100％的氧氣環(huán)境中。當(dāng)氧氣滲透通過包裝物壁進(jìn)入載氣氮?dú)饬髦校鼤?huì)被載氣流攜帶至庫(kù)侖傳感器處，庫(kù)侖傳感器探測(cè)到氧氣會(huì)輸出電流，電流的大小與單位時(shí)間內(nèi)流入傳感器的氧氣總量成正比。
這種試驗(yàn)方法中采用氧氣作為測(cè)試氣體，氮?dú)庾鳛檩d氣氣體。在包裝物的外部和內(nèi)部形成一定的氧濃度差，外部為氧濃度高的一側(cè)，而內(nèi)部為氧濃度低的一側(cè)，在整個(gè)滲透過程中氧氣從包裝物外部透過包裝物壁向內(nèi)部滲透。
3 包裝物透氧性測(cè)試數(shù)據(jù)的表示方法
包裝物的氧氣透過率是單位時(shí)間內(nèi)滲透通過包裝物表面的氧氣總量?！腟I單位是mol/pkg·s。必須寫明測(cè)試狀態(tài)，包括溫度、氧氣分壓差、以及包裝物兩側(cè)的濕度。O2GTR的常用單位是cm3(STP)/pkg·d，這里1cm3(STP) 等于 44.62×10-6mol。）Oxygen permeance (PO2’)——the ratio of the O2GTR to the difference between the partial pressure of O2 on the two sides of the package wall.（氧氣滲透量是O2GTR 與包裝物壁兩側(cè)氧氣分壓差的比值。）由于在一定的環(huán)境條件下，透過的氧氣摩爾數(shù)與它的體積可互相轉(zhuǎn)換，因此無論是用摩爾數(shù)表示還是使用氣體體積表示，含義都是相同的。
如果將包裝物的測(cè)試結(jié)果單位與薄膜的測(cè)試結(jié)果單位相比較不難發(fā)現(xiàn)，測(cè)試面積沒有了，這表示它不再參與計(jì)算，取而代之的是一個(gè)pkg單位。
3.1 pkg 的定義
對(duì)于沒有接觸過包裝物阻隔性測(cè)試的人來講，會(huì)感到這個(gè)單位非常陌生，其實(shí)它就是一個(gè)適用于任何包裝物的數(shù)量單位，相當(dāng)于件、包，是package的簡(jiǎn)寫。例如，2.25L的PET瓶或是1L的PET瓶都是1pkg，不因體積、面積的不同而改變。
3.2 pkg單位的使用原因
顧名思義，進(jìn)行包裝物的透氧性測(cè)試就是為了獲取真實(shí)的包裝物整體透氧數(shù)據(jù)。以前為了獲得包裝物的透氧數(shù)據(jù)需要先檢測(cè)容器片材的氧氣透過量，然后按照容器的表面積以及容器各處的厚度來估算容器整體的透氣量?？墒侨萜鞯谋诤窈懿痪鶆颍庑魏懿灰?guī)則致使難以準(zhǔn)確測(cè)定容器的表面積，而且材料性質(zhì)在包裝物的吹塑、注塑等生產(chǎn)過程中發(fā)生了一定的變化，因此容器透氣量的估算結(jié)果與實(shí)際檢測(cè)結(jié)果確實(shí)存在一定的差距，這樣直接檢測(cè)包裝物的透氧性就更加重要了。無論包裝物的外形如何、厚度是否均勻，都可以利用pkg單位表示出包裝物整體的氧氣阻隔性能，這對(duì)進(jìn)行包裝物整體的阻隔性能分析是十分有利的。
4 設(shè)備的標(biāo)定
這種測(cè)試方法中所使用的氧氣傳感器是一種按照法拉第定律產(chǎn)生線性輸出的庫(kù)侖裝置。……經(jīng)驗(yàn)表明，在一些情況下會(huì)出現(xiàn)由于傳感器損耗、損壞達(dá)到一定程度而削弱傳感器的響應(yīng)效率。）因此，測(cè)試系統(tǒng)需要周期標(biāo)定。標(biāo)定過程與試驗(yàn)過程相同，標(biāo)定數(shù)據(jù)用來計(jì)算校正因子Q。Q將直接參與正式試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算，因此標(biāo)定系數(shù)Q的準(zhǔn)確與否直接影響到今后測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
5 試驗(yàn)過程
5.1 包裝物裝夾
將包裝物裝夾到設(shè)備上的方法取決于包裝物的外形、類型以及測(cè)試對(duì)象。對(duì)于多數(shù)試驗(yàn)，包裝物可以暴露在環(huán)境大氣中（20.8％氧氣）。但是如果包裝物的阻隔性很好，可以把包裝物浸入100％的氧氣環(huán)境中來增加測(cè)試濃度梯度，這對(duì)試驗(yàn)更加有利。這可以通過用一個(gè)塑料袋或是其它容器罩在包裝物外面并向其中注入氧氣來實(shí)現(xiàn)。）圖1是標(biāo)準(zhǔn)中給出的包裝物裝夾示意圖，需要注意在容器封口處、以及各進(jìn)氣管、出氣管的密封處理。
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