酒类包装用PET塑料瓶阻隔水蒸气性能的测试方法
2018-01-02 11:55:51 来源：济南兰光
摘要：酒类产品包装一般使用高阻隔材料，如阻湿性能比较差，易造成产品浓度变化、香味散失和口感变差等现象。本文利用Labthink兰光自主研发制造的W3/230水蒸气透过率测试系统对PET塑料瓶包装进行水蒸气透过率测试，并介绍了设备的参数、适用范围及试验过程，从而为酒类生产企业监控PET塑料瓶包装对外界水蒸气的阻隔性能提供参考。
关键词：酒类、塑料包装、PET瓶、水蒸气透过率、阻湿性、水蒸气阻隔性、水蒸气透过率测试仪
1、意义
我国是世界上*早酿酒的国家之一，早在7000多年前就已经开始发酵酿酒了，并不断改进和完善，现在已发展到能生产各种浓度、各种香型、各种含酒的饮料，并为工业、医疗卫生和科学试验使用。随着酒类行业和包装行业的发展，如今PET瓶逐渐进入酒类包装市场，普通PET瓶已在化妆品，医药，保健，饮料，矿泉水，机油等产品的包装方面得到广泛应用，若用来包装酒类产品，则需要PET瓶具有更好的阻隔性，以阻湿性为例，若PET瓶包装在高湿环境下阻湿性较差即水蒸气透过率过高，则会严重影响酒类产品的口感，影响企业的品牌形象，为了提高PET瓶的阻隔性能，通常会对PET瓶进行改性，如通过在PET瓶表面涂覆氧化硅、无定形碳等。因此酒类生产企业在选用、使用PET瓶前，对其阻湿性能的测试必不可少。
图1 酒类用PET瓶
2、检测标准
国内有关容器包装水蒸气透过率测试方法主要为红外传感器检测法，依据国家标准GB/T 31355-2014《包装件和容器水蒸气透过性测试方法 红外法传感器法》，此标准规定了在稳态条件下如何利用红外传感器法对包装件和容器的水蒸气透过性进行测试。
3、试验样品
某企业提供的PET塑料瓶包装。
4、试验设备
本文采用的试验设备为Labthink兰光自主研发的W3/230水蒸气透过率测试系统。
图2 W3/230水蒸气透过率测试系统
4.1 试验原理
W3/230采用红外传感器法测试原理，将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动；由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿侧穿过薄膜扩散到低湿侧；在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至红外传感器，进入传感器时会产生同比例的电信号，通过对传感器电信号的分析计算，从而得出试样的水蒸气透过率等参数。对于包装容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。
4.2 适用范围
(1) 本设备适用于容器类、薄膜类、片材类、纸张、纸板及其复合材料类等包装件的水蒸气透过率的测试。
其中容器类包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸气透过率测试，如茶叶铝罐、可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属包装袋、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏软管包装、果冻杯等。
薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、玻纤铝箔纸复合膜等；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；纸张、纸板及其复合材料类包括纸张、纸板等，如烟包镀铝纸、纸铝塑复合片材等；该设备还可扩展用于太阳能背板、液晶显示屏膜、医药泡罩、药品塑料瓶、无菌护创膜、汽车油箱、电池塑料外壳等特殊包装件水蒸气透过率的测试。
(2) 本设备符合ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253-2010、TAPPI T557、JIS K7129。
4.3 设备参数
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薄膜类试样的常规测试范围0.01～40 g/m2·24h，可扩展至0.1～1000 g/m2·24h；容器类试样的测试范围为0.0001～0.2 g/pkg·d。
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试验的温度范围为15℃ ~ 55℃，控温精度为±0.1℃；湿度范围为0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控湿精度为±1%RH。
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人工、比例、循环三种试验模式为不同阻隔性质的材料提供了合适的检测方法。
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设备配置了三个测试腔，三个测试腔均可独立设计，试验过程互不干扰，试验结果独立显示。
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支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告
5、试验过程
(1)用快固胶涂覆在瓶口处，使其固定在仪器专用的容器测试托盘装置上，密封完成后，利用管路将其连接在仪器上，再用密封袋将样品及托盘装置进行密封包扎。
(2) 设置试样名称、试验温度、试验湿度等参数。
(3) 调节氮气的压力，使测试腔内的湿度达到设定值，并通过氮气流量调节旋钮，使上、下腔内的氮气流量达到标准规定值。
(4) 点击开始试验选项，试验开始。仪器自动记录试验过程中低湿侧的水分子含量变化，并计算出*终的试验结果。
6、试验结果
本文测试PET瓶样品的水蒸气透过率测试平均值为：0.0045g/(pkg·24h)。
7、结论
W3/230水蒸气透过率测试系统是*用于容器、薄膜、片材对外界水蒸气阻隔性能测试的检测设备，具有检测精度高、测试结果重复性好等优点，能真实反映酒类包装用PET塑料瓶的水蒸气透过率。除水蒸气透过率检测，还应关注PET塑料瓶包装的整体密封性能和瓶盖开启力等重点关注项目。Labthink兰光一直致力于为全球客户提供*的设备与检测服务，为客户提供大量的包装材料性能数据参考。了解详细信息您可以登陆www.labthink.com查看。Labthink兰光期待与各行业中的用户技术交流与合作。
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图1 酒类用PET瓶2、检测标准
图2 W3/230水蒸气透过率测试系统4.1 试验原理
