PE、BOPP、PET是三種常普遍應(yīng)用的包裝材料，其阻隔性能有所不同。本文利用壓差法原理分別測(cè)試了上述三種材質(zhì)相同厚度下的薄膜樣品的氧氣透過量透過量，比較了三種樣品對(duì)氧氣的阻隔性能，并介紹了試驗(yàn)原理、測(cè)試設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為不同材料的氣體阻隔性能的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：PE、BOPP、PET、氧氣透過量、壓差法、壓差法氣體滲透儀、阻隔性能

1、意義

對(duì)氣體的阻隔性能是薄膜材料的重要研究領(lǐng)域，根據(jù)具體應(yīng)用的不同，材料的氣體阻隔性能可分為對(duì)氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、氦氣、水蒸氣、六氟化硫等氣體的阻隔或保存能力，由于氣體的分子直徑、臨界溫度以及氣體分子與材料中的高分子相互作用不同，使得同種氣體分子在不同材料中或不同氣體在同種材料中的滲透能力存在差異。因此，不同氣體在不同材料中的氣體透過量并不相同，即需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)氣體阻隔性能的需求選擇合適的薄膜材料。對(duì)包裝材料而言，防止產(chǎn)品氧化是包裝材料的首要任務(wù)，其中充氮包裝是實(shí)現(xiàn)這一功能的重要措施，所以，對(duì)氧氣的阻隔性能是包裝材料阻隔性的重要組成。

2、試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)以三種普遍應(yīng)用的薄膜材料——聚乙烯(PE)、雙向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)為試驗(yàn)樣品，分別測(cè)試這三種材料的氧氣透過量。

3、試驗(yàn)依據(jù)

通常采用壓差法原理測(cè)試不同氣體的透過量，試驗(yàn)過程依據(jù)GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

因測(cè)試三種樣品的氣體透過量，為提高試驗(yàn)效率，選用三腔單獨(dú)的設(shè)備壓差法氣體滲透儀進(jìn)行試驗(yàn)，該設(shè)備由濟(jì)南賽成電子科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

GPT-303壓差法氣體滲透儀基于壓差法的測(cè)試原理，是一款專業(yè)用于薄膜試樣的氣體透過率測(cè)試儀，適用于塑料薄膜、復(fù)合膜、高阻隔材料、片材、金屬箔片在各種溫度下的氣體透過率、溶解度系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、滲透系數(shù)的測(cè)定。

試驗(yàn)原理

GPT-303采用壓差法測(cè)試原理，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)。

產(chǎn)品特點(diǎn)

◎ 可同時(shí)測(cè)定試樣的氣體透過率、溶解度系數(shù)、以及擴(kuò)散系數(shù)。

◎ 三個(gè)測(cè)試腔*獨(dú)立，可同時(shí)測(cè)試三種相同或不同的試樣。

◎ 寬范圍、高精度溫濕度控制，滿足各種試驗(yàn)條件下的測(cè)試。

◎ 提供比例和模糊雙重試驗(yàn)過程判斷模式。

◎ 測(cè)試量程可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展，滿足大透過率測(cè)試的要求。

◎ 可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合，輕松獲得條件下的試驗(yàn)結(jié)果。

◎ 支持有毒氣體及易燃易爆氣體的測(cè)試（需改制）。

◎ 系統(tǒng)采用嵌入式計(jì)算機(jī)控制，整個(gè)試驗(yàn)過程自動(dòng)完成。

◎ 提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。

◎ 配備USB通用數(shù)據(jù)接口，方便數(shù)據(jù)傳遞。

5、試驗(yàn)過程

(1) 用取樣器分別從三種樣品表面裁取3片直徑為97 mm的試樣。在設(shè)備的3個(gè)測(cè)試腔周邊均勻涂抹一層真空油脂，然后依次放置濾紙、試樣，輕輕按壓試樣與測(cè)試腔的接觸部位，排除氣泡，夾緊上腔蓋。

(2) 設(shè)備連接氧氣氣源。在控制軟件中設(shè)置試樣名稱、試樣厚度、試驗(yàn)溫度、濕度、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，打開真空泵，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。

(3) 三種試樣的氧氣透過量測(cè)試完成后，設(shè)備連接氮?dú)鈿庠?，然后設(shè)置參數(shù)，依次開始氮?dú)馔高^量的試驗(yàn)。

6、試驗(yàn)結(jié)果

PE、BOPP、PET三種樣品的氧氣透過量分別為1603.578 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、625.068 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、16.953 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。

7、結(jié)論

本文通過一次試驗(yàn)、一臺(tái)設(shè)備分別測(cè)試了3種樣品、2種氣體透過量的測(cè)試，試驗(yàn)效率及設(shè)備的性價(jià)比高，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性好。從試驗(yàn)結(jié)果來看，三種樣品的氧氣透過量、由高到低的順序均為PE、BOPP、PET，說明PET樣品對(duì)氣體的阻隔性蕞高，其次為BOPP、PE。

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