沙琪瑪包裝用塑料復(fù)合膜對氧氣阻隔性能的測試方法

摘要：包裝材料良好的氧氣阻隔性能是防止沙琪瑪出現(xiàn)霉變、變質(zhì)的重要保證條件，本文以某品牌沙琪瑪包裝用塑料復(fù)合膜為試驗樣品，利用Labthink蘭光C230氧氣透過率測試儀對樣品的氧氣透過率進(jìn)行測試，并通過對試驗原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗過程等內(nèi)容的介紹，為企業(yè)監(jiān)控軟塑包裝材料對氧氣的阻隔性能提供參考。

關(guān)鍵詞：氧氣透過率、氧氣阻隔性能、阻氧性、霉變、變質(zhì)、氧氣透過率測試儀、沙琪瑪、塑料復(fù)合膜

1、意義

沙琪瑪是一種常見的特色糕點，以面粉、雞蛋、糖、果仁等為原料，經(jīng)油炸而成，營養(yǎng)豐富，油脂成分含量較高，容易滋生微生物，氧化變質(zhì)。對于沙琪瑪易出現(xiàn)的發(fā)霉變質(zhì)問題，除了要從生產(chǎn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制（如采取動態(tài)消毒技術(shù)等在其存儲、運(yùn)輸及貨架期），以防止菌落總數(shù)、大腸桿菌等微生物超標(biāo)外，包裝阻隔性能的高低則是影響微生物是否易生長、繁殖的關(guān)鍵因素之一。這是因為導(dǎo)致沙琪瑪發(fā)霉的微生物大部分為需氧型，即這些微生物的滋生離不開氧氣，通過使沙琪瑪處于一種低氧環(huán)境中，則可有效抑制微生物的繁殖，防止沙琪瑪霉變，另外，這種低氧環(huán)境還可以避免沙琪瑪中油脂等成分氧化變質(zhì)。故而，較高的氧氣阻隔性能（即阻氧性）是沙琪瑪包裝應(yīng)具有的基本性能。

圖1 沙琪瑪常見包裝材料

2、試驗依據(jù)

軟塑包裝材料氧氣透過率的測試方法主要分為壓差法、等壓法兩種，本次試驗采用等壓法對樣品進(jìn)行測試，等壓法又稱為庫侖計法，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19789-2005《包裝材料 塑料薄膜和薄片氧化透過性試驗 庫侖計檢測法》。

3、試驗樣品

本次試驗所測試的樣品為某品牌沙琪瑪包裝用塑料復(fù)合膜。

4、試驗設(shè)備

本文所采用的試驗設(shè)備為C230氧氣透過率測試儀，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖2  C230氧氣透過率測試儀

4.1 試驗原理

所謂等壓法是指試驗過程中試樣兩側(cè)的氣體壓力始終保持一致的一種方法，試樣一側(cè)充填的是載氣高純氮?dú)猓硪粋?cè)為測試氣體高純氧氣，在濃度差的作用下，氧氣會通過試樣滲透到高純氮?dú)鈧?cè)，并被氮?dú)鈹y帶至庫倫傳感器處進(jìn)行測試分析，從而得到試樣的氧氣透過率等相關(guān)參數(shù)。

4.2 設(shè)備參數(shù)

• 適用于測試薄膜、片材試樣，測試面積為7 cm²時，測試范圍為0.7 ~ 35000 cm³/(m²·d)，測試面積為50 cm²時，測試范圍為0.1 ~ 5000 cm³/(m²·d)，分辨率為0.01 cm³/(m²·d)；容器類試樣的測試范圍為0.0005 ~ 25 cm³/(pkg·d)。設(shè)備的量程寬，氧核心采用電磁防護(hù)設(shè)計，并具有自維護(hù)功能，分辨率高，設(shè)備維護(hù)間隔長，使用成本低。
• 設(shè)備配置了三個測試腔，一次試驗可得到三個試樣的平均值，提高了設(shè)備的測試效率。
• 設(shè)備的控溫范圍為10 ~ 55℃，控溫精度為±0.2℃；濕度控制范圍0%RH ~ 90%RH，控濕精度為±2%RH。可滿足用戶不同測試條件的要求。
• 提供標(biāo)準(zhǔn)膜快速校準(zhǔn)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于薄膜、片材、容器等包裝件氧氣透過率的測試。

• 薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料。
• 片材類包括各種工程塑料、橡膠等片材，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
• 容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶等，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、果凍杯、酸奶杯、金屬三片罐、牙膏軟管、化妝品塑料包裝等。

(2) 本設(shè)備可擴(kuò)展應(yīng)用于太陽能背板、塑料管材、醫(yī)藥泡罩、隱形眼鏡、汽車油箱、電池塑料外殼等多種產(chǎn)品氧氣透過性能的測試。

(3) 本設(shè)備可滿足多項國家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 19789、ISO 15105-2、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、GB/T 31354、JIS K7126-B、YBB 00082003等。

5、試驗過程

(1) 測試試樣的厚度后，將其放置在干燥器中狀態(tài)調(diào)節(jié)48 h。

(2) 用取樣器從樣品表面裁取試樣3片。

(3) 在設(shè)備測試腔的周邊涂抹一層真空油脂，將試樣分別裝夾在設(shè)備的3個測試腔上，排除試樣與測試腔間的氣泡，固定透氣室蓋，確保測試腔的密封性良好。

(4) 設(shè)置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、試驗濕度、試驗?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點擊試驗選項，試驗開始。打開氣源，調(diào)節(jié)氣源壓力，使測試腔內(nèi)濕度達(dá)到設(shè)定值。

(5) 試驗結(jié)束后，設(shè)備分別顯示3個試樣的測試結(jié)果。吹掃管路，關(guān)閉設(shè)備。

6、試驗結(jié)果

本文中所測試的3個試樣的氧氣透過率分別為55.31 cm³/(m²·d)、58.07 cm³/(m²·d)、57.65 cm³/(m²·d)，取三個試樣的平均值作為樣品的氧氣透過率則為57.01 cm³/(m²·d)。

7、結(jié)論

氧氣透過率的高低對沙琪瑪保質(zhì)期內(nèi)的質(zhì)量具有重要影響，本文利用C230氧氣透過率測試儀測試了某品牌沙琪瑪包裝用塑料復(fù)合膜的氧氣透過率，試驗操作簡單，設(shè)備的智能化程度高，試驗效率高，試驗結(jié)果顯示試樣的氧氣透過率的均勻性較好。除了氧氣透過率外，沙琪瑪包裝的重點關(guān)注指標(biāo)還包括熱封強(qiáng)度、密封性能、耐油脂性、抗拉伸長與彈性模量、溶劑殘留、總遷移量等。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的優(yōu)良企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備包括氧氣透過率測試儀、水蒸氣透過率測試儀、智能電子拉力試驗機(jī)、摩擦系數(shù)儀、密封試驗儀、頂空氣體分析儀、遷移量及不揮發(fā)物測定儀等。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作！