监测瓜子镀铝复合膜包装揉搓前后氧气透过率的变化

　　摘要：瓜子在采用镀铝复合膜抽真空的形式进行包装时，其包装柔韧性对其阻隔性能起着决定的作用。本文利用Labthink兰光FDT-02揉搓试验仪和VAC-V2压差法气体渗透仪测试瓜子镀铝复合膜包装揉搓前后氧气透过率变化，并介绍了试验的基本过程及试验设备的适用范围、设备参数等内容，企业在选择柔韧性能试验设备及测试方法时可加以参考。

　　关键词：炒货制品、瓜子、镀铝复合膜、保质期、阻隔性能、柔韧性、抗揉搓性、氧气透过率、压差法气体渗透仪

1、意义

　　瓜子属于炒货制品，含丰富的脂肪、蛋白质、糖类和各类有机酸等成分。因它甘香可口，因此成为大众休闲娱乐必备零食。瓜子使用的包装中常见的材质为镀铝复合膜，即在其中一层塑料膜上蒸镀氧化铝材料，含有铝金属材料的复合膜相对其他塑料复合膜更易脆裂及出现折痕、针孔等，若镀铝复合膜包装柔韧性能较差，则折痕、针孔数量较为密集，包装阻隔性及物理机械性能均会下降，易导致包装出现轻微漏气，甚至破袋现象，造成瓜子出现皮软、哈喇味等问题。为防止瓜子以上问题出现，如何验证镀铝复合膜的柔韧性，则需要瓜子生产企业加强对镀铝复合膜包装揉搓前后阻隔性能检测。

图1  瓜子镀铝复合膜包装

2、执行标准

　　国内有关软复合片材包装氧气的测试方法有库仑计法（等压法）、压差法，参考的方法标准分别为GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》与GB/T 19789-2005《包装材料 塑料薄膜和薄片氧化透过性试验 库仑计检测法》，本文参考标准为GB/T 1038压差法。现国内对揉搓性能还未出针对性的检测标准，本文试验则参考采用ASTM F392 《挠性阻隔材料挠曲耐久性的试验方法》，模拟铝塑复合膜在生产、加工、运输等过程中的揉搓、折压损伤等行为。本文通过检测试样在揉搓前后阻隔性能的变化来判断材料的抗揉搓性能。

3、试验样品

　　某品牌提供的瓜子镀铝复合膜。

4、试验设备

　　济南兰光机电技术有限公司自主研发设计的FDT-02揉搓试验仪和VAC-V2压差法气体渗透仪。

图2  FDT-02揉搓试验仪

图3  VAC-V2压差法气体渗透仪

4.1 测试原理

　　VAC-V2采用压差法测试原理，将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

4.2 适用范围

　　(1) VAC-V2压差法气体渗透仪适用于塑料薄膜、片材、纸张、纸板及其复合材料、化妆品软管片材、各种橡胶片材等包装气体透过率测试。

• 薄膜类：各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的气体渗透性能测试。

• 片材类：各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的气体渗透性能测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

　　(2) VAC-V2压差法气体渗透仪适合于多种气体的透过率测试，如氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气等以及各种薄膜对易燃易爆气体的阻隔性能测试。

　　(3) VAC-V2压差法气体渗透仪可满足多项国家和国际标准，如ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038-2000、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003。

4.3 设备参数

　　VAC-V2压差法气体渗透仪的技术指标参数如下：

• 测试范围：0.05 ~ 50,000 cm³/m²·24h·0.1MPa。

• 试样数量： 3件（数据各自独立）

• 试验温度范围：5℃ ~ 95℃，控温精度 ±0.1℃；试验湿度范围：0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控温精度±1%RH。

• 支持有毒（分隔符）气体及易燃易爆气体的测试（需改制）。

• 可进行任意温度下的数据拟合，轻松获得极端条件下的试验结果。

• 支持Lystem^TM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告

4.4制样过程

• 用取样器从未揉搓的瓜子镀铝复合膜样品上裁取尺寸Φ97 mm试样3片，待测试其氧气透过率。

• 再从未揉搓的瓜子镀铝复合膜样品上裁剪长280mm、宽200mm的试样3片，将试样用10 ~ 12mm宽的压敏双面胶带固定在FDT-02揉搓试验仪上，选择合适的揉搓模式进行试验。

• 用取样器在揉搓后的试样上裁取尺寸Φ97 mm试样3片，待测试其氧气透过率。

5、试验过程

　　(1) 将揉搓前的3片试样分别装夹在VAC-V2压差法气体渗透仪的测试腔内进行测试。

　　(2) 在压差法气体渗透仪上先设置试样名称、试样厚度、试验温度、试验湿度等参数。

　　(3) 启动真空泵。

　　(4) 点击“开始试验”选项，试验开始，仪器自动计算并显示试验结果。

　　(5) 揉搓后的3片试样依次按照(1) ~ (4)的步骤进行测试，比较揉搓前后试样氧气透过率平均值的变化。

6、试验结果

　　本文所测试的样品的揉搓前氧气透过率平均值为：0.5584 cm³/m²·24h·0.1MPa；揉搓后氧气透过率平均值为19.5874 cm³/m²·24h·0.1MPa。

7、结论

　　通过上述结果可以看出揉搓后的瓜子镀铝复合膜氧气透过率明显增大，说明瓜子镀铝复合膜在生产、销售过程中易出现折痕或微小针孔，易导致氧气透过量过大。为了保证产品保质期可通过及时监测所使用的镀铝复合膜包装揉搓前后氧气透过率变化进行质量筛查。VAC-V2压差法气体渗透仪是一款专业用于薄膜、片材的氧气透过率测试仪器，设备操作简单、测试精度高、重复性好，结合FDT-02揉搓试验仪来评定包装前后铝塑复合膜的抗揉搓性能、阻隔性能以及密封性能。Labthink兰光一直致力于为全球客户提供专业的检测服务与设备，多年来为全球客户提供了上万次的阻隔性检测服务，为客户提供可靠的数据支持。Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。