包裝件和容器氧氣透過(guò)率測(cè)試儀的測(cè)試方法

包裝材料阻隔性能的優(yōu)劣是決定其使用領(lǐng)域及內(nèi)容物質(zhì)量的主要因素之一。滲透通過(guò)包裝材料的氧氣、二氧化碳等氣體會(huì)顯著影響產(chǎn)品的品質(zhì)，因此在進(jìn)行產(chǎn)品的包裝設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合產(chǎn)品預(yù)計(jì)的保質(zhì)期選擇阻隔性能適當(dāng)?shù)牟牧?。氧氣透過(guò)率測(cè)試設(shè)備是近幾年包裝材料制造商以及使用商主要選購(gòu)的高等檢測(cè)設(shè)備之一。

目前在國(guó)際上，常用于檢測(cè)包裝材料阻氧性能的氧氣透過(guò)率測(cè)試方法有兩種：等壓法和壓差法，這兩種方法是根據(jù)測(cè)試時(shí)，被測(cè)樣品兩側(cè)的氣壓狀況來(lái)區(qū)分的。

賽成儀器氧氣透過(guò)率測(cè)試儀壓差法的試驗(yàn)原理：將預(yù)先處理好的試樣放置在上下測(cè)試腔之間，夾緊。首先對(duì)低壓腔（下腔）進(jìn)行真空處理，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，關(guān)閉測(cè)試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的試驗(yàn)氣體，并保證在試樣兩側(cè)形成一個(gè)恒定的壓差（可調(diào)）；這樣氣體會(huì)在壓差梯度的作用下，由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲透，通過(guò)對(duì)低壓側(cè)內(nèi)壓強(qiáng)的監(jiān)測(cè)處理，從而得出所測(cè)試樣的各項(xiàng)阻隔性參數(shù)。

壓差法對(duì)測(cè)試氣體的通用性非常好。由于膜技術(shù)理論的支持，真空法在透氣性測(cè)試中一直作為基礎(chǔ)方法使用，科研檢測(cè)機(jī)構(gòu)多采用這種方法。隨著真空規(guī)檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步、以及高真空技術(shù)在設(shè)備設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，大大提高了設(shè)備的檢測(cè)精度以及測(cè)試數(shù)據(jù)的重復(fù)性。它的突出優(yōu)點(diǎn)是能夠通過(guò)一次測(cè)試得出材料的滲透系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、溶解度系數(shù)3項(xiàng)阻隔性指標(biāo)。

賽成儀器氧氣透過(guò)率測(cè)試儀等壓法的測(cè)試原理：將處理好的樣品裝夾于測(cè)試腔上，氧氣或空氣在薄膜的一側(cè)流動(dòng)，高純氮?dú)庠诒∧さ牧硪粋?cè)流動(dòng)，氧分子穿過(guò)薄膜擴(kuò)散到另一側(cè)中的高純氮?dú)庵?，被流?dòng)的氮?dú)鈹y帶至傳感器，通過(guò)對(duì)傳感器測(cè)量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，達(dá)到滲透平衡后出具氧氣透過(guò)率測(cè)試數(shù)據(jù)，采用庫(kù)侖氧氣傳感器和等壓法測(cè)試原理，參照ASTM D3985等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。

傳感器法是隨著氧探測(cè)器技術(shù)的不斷成熟而出現(xiàn)的。相對(duì)于真空法測(cè)試，它的試驗(yàn)時(shí)間有一定的縮短，更常用于國(guó)際貿(mào)易中高阻隔性材料的檢測(cè)。另外，由于使用的傳感器屬消耗型元件，所以設(shè)備標(biāo)定所得的校正因子并不是長(zhǎng)期有效的，需要根據(jù)要求進(jìn)行周期性設(shè)備標(biāo)定。當(dāng)傳感器的損耗達(dá)到一定程度時(shí)必須更換，因此傳感器法設(shè)備的檢測(cè)成本比壓差法設(shè)備的檢測(cè)成本要高一些。

壓差法和等壓法的測(cè)試原理不同，測(cè)試條件不同，試驗(yàn)結(jié)果的單位也不相同(壓差法單位是：cm3 ·24h·0.1MP，等壓法單位是：cm3/m2·d)，所以由這兩種方法得到的未經(jīng)校正的原始數(shù)據(jù)，從理論上說(shuō)不具備可比性。但通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)膜標(biāo)定等壓法設(shè)備并將校正因子用于正式試驗(yàn)后，壓差法和等壓法的試驗(yàn)結(jié)果就可以比較了。