關(guān)鍵詞：鍍鋁類薄膜、鍍鋁面、非鍍鋁面、阻濕性、水蒸氣透過(guò)率、水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

1、意義

　　鍍鋁類薄膜是采用真空鍍鋁等特殊工藝在塑料薄膜表面鍍上一層極薄的氧化鋁而形成的一種軟塑包裝材料。常見的鍍鋁膜有PET鍍鋁膜（VMPET）、CPP鍍鋁膜（VMCPP）、BOPP鍍鋁膜（VMBOPP）等，這些鍍鋁膜可單獨(dú)用作包裝材料，也可與其他薄膜材料復(fù)合形成鍍鋁復(fù)合膜充當(dāng)產(chǎn)品的外包裝。對(duì)于鍍鋁類薄膜而言，由于鍍鋁層的存在使得薄膜的阻氣性、阻濕性、遮光性、保香性等性能均得到較大的提高，同時(shí)材料具有金屬光澤，外觀鮮亮，可以很好的美化所包裝的產(chǎn)品，且包裝的成本較低廉，鑒于鍍鋁類薄膜的這些優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)有越來(lái)越多的產(chǎn)品采用其作為包裝材料，如咖啡、奶粉、薯片、榨菜、顆?；蚍勰钏幤?、茶葉、糖果等等。

　　鍍鋁類薄膜的阻隔性與鍍鋁層的致密程度、鍍鋁層的厚度、鍍鋁工藝等因素有關(guān)。部分鍍鋁類薄膜處于高濕度的環(huán)境時(shí)阻隔性會(huì)降低，這很可能是因?yàn)楦邼穸鹊沫h(huán)境會(huì)破壞鍍鋁層的結(jié)構(gòu)，對(duì)鍍鋁層產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的破壞，進(jìn)而嚴(yán)重影響薄膜整體的阻隔性能。

2、參考標(biāo)準(zhǔn)

　　目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)軟塑包裝水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試方法有稱重法(杯式法)、電解法、濕度法與紅外法傳感器，可參考的方法標(biāo)準(zhǔn)分別為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法杯式法》、GB/T 16928-1997《包裝材料試驗(yàn)方法透濕率》、GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定——電解傳感器法》、GB/T 30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定濕度傳感器法》、GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定紅外檢測(cè)器法》。本文參考的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 21529-2008，即電解傳感器法。

3、試驗(yàn)樣品

　　某包材廠生產(chǎn)的鍍鋁膜。

4、試驗(yàn)設(shè)備

　　本文以濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的C330H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)分別測(cè)試了試樣不同測(cè)試面朝向高濕側(cè)所對(duì)應(yīng)的水蒸氣透過(guò)率。

4.1 設(shè)備原理

　　本設(shè)備采用電解傳感器法測(cè)試原理研發(fā)。試驗(yàn)時(shí)，將預(yù)先處理好的試樣夾緊于測(cè)試腔之間，具有穩(wěn)定相對(duì)濕度的氮?dú)庠诒∧さ囊粋?cè)流動(dòng)，干燥氮?dú)庠诒∧さ牧硪粋?cè)流動(dòng)；由于濕度差的存在，水蒸氣會(huì)從高濕側(cè)穿過(guò)薄膜擴(kuò)散到低濕側(cè)；在低濕側(cè)，透過(guò)的水蒸氣被流動(dòng)的干燥氮?dú)鈹y帶至電解水分傳感器，不同的水蒸氣濃度產(chǎn)生不同的電量，通過(guò)分析計(jì)算得出濃度數(shù)值，進(jìn)而計(jì)算試樣的水蒸氣透過(guò)率。對(duì)于包裝件而言，干燥氮?dú)鈩t在包裝件內(nèi)流動(dòng)，包裝件外側(cè)處于高濕狀態(tài)。

4.2 適用范圍

　　(1) 本設(shè)備適用于薄膜類、片材類、紙張、紙板及其復(fù)合材料類、容器類等包裝件的水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試。其中薄膜類包括各種塑料薄膜、塑料復(fù)合膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜、玻纖鋁箔紙復(fù)合膜等；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板及其復(fù)合材料類包括紙張、紙板等，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復(fù)合片材等；容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過(guò)率測(cè)試，如可樂(lè)瓶、花生油桶、真空包裝袋、金屬包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等。

　　除此之外，通過(guò)特殊的配置，該設(shè)備還可用于醫(yī)藥泡罩、藥品塑料瓶、方便面碗、紙杯、紙碗、汽車油箱、電池塑料外殼等特殊包裝件水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試。

　　(2) 本設(shè)備符合ISO 15106-3、ASTM F3299、GB/T 21529、YBB 00092003-2015等多項(xiàng)國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 測(cè)試范圍：薄膜測(cè)試0.005～50 g/(m2·day)(標(biāo)準(zhǔn))，容器包裝件測(cè)試0.000025～0.25 g/(pkg·day)。

• 試樣數(shù)量：3件（數(shù)據(jù)各自獨(dú)立）

• 分辨率：0.001 g/(m2·day)。

• 試驗(yàn)溫度范圍：10～55℃，控溫精度±0.2℃；試驗(yàn)濕度范圍：5%RH～90%RH，100%RH，控溫精度±1%RH。

• 采用Labthink自主研制的新型電解法水分分析傳感器，具有優(yōu)異的精準(zhǔn)性、重復(fù)性和壽命。

• 優(yōu)良熱力學(xué)和流體力學(xué)分析設(shè)計(jì)的三腔一體測(cè)試集成塊結(jié)構(gòu)，同時(shí)支持三個(gè)相同或不同試樣的同步測(cè)試。

• 搭載高性能處理器和Windows10操作系統(tǒng)，通用各種軟件和設(shè)備。

• 支持Lystem實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。

5、試驗(yàn)過(guò)程

(1) 用裁樣器從鍍鋁膜樣品表面裁取試樣6片。

(2) 取其中任意3片試樣，鍍鋁層朝向高濕側(cè)，分別裝夾在設(shè)備的3個(gè)測(cè)試腔上。

(3) 設(shè)置試樣厚度、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)信息。

(4) 調(diào)節(jié)氮?dú)獾膲毫?，使測(cè)試腔內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值，并通過(guò)調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁啃o，使上、下腔內(nèi)的氮?dú)饬髁窟_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。

(5) 點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)"選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。儀器自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。

(6) 將剩余3片試樣的非鍍鋁面朝向高濕側(cè)，裝夾在設(shè)備中。重復(fù)(3) ~ (5)步驟，測(cè)試水蒸氣透過(guò)率。

6、試驗(yàn)結(jié)果

　　鍍鋁面朝向高濕側(cè)時(shí)，3片試樣的水蒸氣透過(guò)率分別為1.431 g/(m2·24h)、1.395 g/(m2·24h)、1.517 g/(m2·24h)，3片非鍍鋁面朝向高濕側(cè)試樣的水蒸氣透過(guò)率分別為0.667 g/(m2·24h)、0.654 g/(m2·24h)、0.670 g/(m2·24h)。

7、結(jié)論

　　有些鍍鋁膜產(chǎn)品的不同表面朝向高濕度一側(cè)所測(cè)得的水蒸氣透過(guò)率會(huì)存在差距，這種現(xiàn)象的發(fā)生主要與高濕環(huán)境會(huì)對(duì)致密性較差的鍍鋁層產(chǎn)生不利影響有關(guān)，故應(yīng)根據(jù)所包裝產(chǎn)品的特性及流通環(huán)境的濕度等情況，加強(qiáng)對(duì)鍍鋁類薄膜阻濕性的檢測(cè)，并在設(shè)計(jì)包材結(jié)構(gòu)、選用包材時(shí)應(yīng)引起足夠的重視。C330H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)是一款專業(yè)用于測(cè)試試樣阻濕性的檢測(cè)設(shè)備，設(shè)備的操作簡(jiǎn)單、測(cè)試精度高、重復(fù)性好。