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包装材料水蒸汽渗透测试方法

2021年07月29日 孝感机械设备网

包装材料水蒸汽渗透测试方法

随着生活水平的提高和环保意识的增强,人们对食品和药品的要求也越来越高,随之而来的就是对食品和药品包装材料提出了更高的要求。因此,新型的包装材料层出不穷,而且这些新型的包装材料都有各自不同的特性,特别是包装食品和药品的包装材料很大部分都需要对气体和水蒸汽的渗透有要求,这些要求对食品和药品的保质时间、保存方法和货架销售都是至关重要的。那么,在生产和使用这些新型包装材料的时候,“如何掌握和鉴定它们的渗透特性”就需要有相应的测试方法和操作方便简单的仪器来满足这方面的要求。

目前,世界上不同的仪器生产商所生产的水蒸汽渗透分析仪遵循的测试标准和原理以及方法都不尽相同,而我国的相关标准目前还是沿用测试时间长、准备工作繁琐、人员工作量大、易受外界干扰的“透湿杯法”。可喜的是,国内相关部门已经在准备颁布新制定的包装用塑料薄膜及复合膜水蒸汽渗透仪器测试标准,此国家标准为《包装用塑料薄膜及复合膜透水蒸汽性试验方法电子传感器法》,该标准所采用的是ISO15106国际标准。在世界上众多的此类设备当中,丹麦PBI Dansensor公司的L80-5000水分渗透分析仪的测试原理和方法完全符合ISO15106国际标准。

现就丹麦PBI Dansensor公司的L80-5000水分渗透分析仪的测试原理和方法及其性能作一简单介绍:

包装材料水分渗透特性的测试是需要严格控制在一个可知、可控的环境下进行,这样所得出的测试结果才能是严谨、准确而可用的。因此丹麦PBI Dansensor公司L80-5000水分渗透分析仪为了满足这样的要求特意将湿度传感器放进了测试腔内,从而避免了外界的干扰。

L80-5000水分渗透分析仪的测试原理:

L80-5000测量室分开两个腔,其中盛水的下腔叫湿腔,顶部有湿度传感器的叫测试腔(干腔)。将测试样本夹在恒温测量室内的干/湿腔之间后,仪器开始自动向测试腔吹进干燥气体,同时位于测量室内顶部的传感器开始分析湿度的变化。当湿度达到了预设的下限时,仪器就停止吹气,测试腔的湿度传感器就监测测试腔内的湿度由预设下限值至上限值所需的时间,通过连续多次测量和软件分析后,测算出样本准确的渗透率,以g/m2·day为单位显示。

由于被测试样品在湿度饱和前后的渗透率差别非常大,而我们所说的渗透率指的是被测试样品在湿度饱和后的水分透过率,所以为了使结果更准确,L80-5000设计了一个“干燥周期”来满足这个要求。在仪器向测试腔内吹进干燥气体使到测试腔的湿度达到预设的下限湿度值的时候,并没有马上停止吹气,而是继续吹气让测试腔内的湿度下降到比预设的下限湿度值更低的湿度才停止,然后让湿度上升到下限湿度值,再吹气使湿度下降,这就是一个“干燥周期”。这样的“干燥周期”经常会进行3~5次,才进行测试,这样得出的测试结果才会是有意义和准确的。

由于L80-5000装备的是先进灵敏的电子湿度传感器,因此在使用中对气体没有任何要求,一般情况下是以空气作为干燥气体的气源;同时使用的是安全无毒可重复使用的硅胶作为干燥剂,所以对于使用L80-5000的用户来说几乎是没有使用成本。

同时,为了减轻操作人员的工作量,也为了使测试结果更加准确,L80-5000设置了测试结果自动比较系统,根据操作人员设定的测试结果查看误差精度。设备内的电脑会自动地将最新的测试结果与前面的几个测试结果进行比较,当它们之间的误差在设定的误差范围内时,会在此结果前做星号“*”标记,以提醒操作人员此数据是在设定的误差范围内,若有多个连续稳定的带星号的测试结果,则此为可用的测试结果。

因为检测设备使用的简便是将人为的、不同操作人员之间的、环境因素造成的误差等降到最低的最直接的体现,其次设备使用的简便性可以减轻实验员的劳动强度,最大地解放生产力,从而极大地提高工作效率,因此能够让实验员成为监察员的检测设备才是理想的设备。而丹麦PBI Dansensor公司历来都非常重视人机工程的设计,在制备测试样品的时候,只需要将测试样品裁剪到比50cm2略大的方型,然后放在具有自粘能力的样品卡纸内盖好稍压紧就可;在仪器内放置测试样品的时候不需要密封油脂,从而也就没有了由于使用密封油脂而带来的一系列需要谨慎而繁琐的操作,L80-5000只需要将做好的测试样品卡纸放进测试腔就行了,而L80-5000完全符合这些要求。

来源《包装材料与容器》

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