关键词:厚度、氧气透过量、压差法、压差法气体渗透仪、薄膜材料、阻氧性能
1、意义
2、试验样品
本次试验以某种单层膜材料为试验样品,分别测试厚度为10μm、12μm、15μm、25μm样品的氧气透过量。
3、试验依据
目前,软塑包装材料氧气透过量的测试方法包括压差法、等压法(库仑计法),本次试验采用压差法对样品进行测试,试验过程依据方法标准GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》进行。
4、试验设备
4.1 试验原理
仪器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
基础应用
薄膜——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、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——适用于各种工程塑料、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
扩展应用
多种不同气体——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
易燃易爆气体——适用于各种薄膜对易燃易爆气体的阻隔性能测试
生物降解膜——适用于生物降解膜的透气性能测试,如淀粉生物降解袋等
航空航天用材料——适用于航空航天用材料的气体透过率测试,如飞艇气囊的氦气透过性测试
纸及纸板——适用于纸及纸塑等复合材料的透气性测试,如烟包铝箔纸、利乐包装片材、方便面纸碗、一次性纸杯等
漆膜——适用于基材上涂覆油漆薄膜的透气性测试
玻纤布、玻纤纸等材料——适用于玻纤布、玻纤纸等材料的透气性测试,如特氟龙漆布、特氟龙高温布、氟硅胶布等
化妆品软管片材——适用于各种化妆品软管、铝塑管、牙膏管片材的气体透过性测试
各种橡胶片材——适用于各种橡胶片材的透气性测试,如汽车轮胎透气性测试
5、试验过程
(1) 从厚度为10 μm的样品表面裁取3片直径为97 mm的试样,在设备的三个测试腔周边均匀涂抹真空油脂,并各放置一片支撑用滤纸,然后将3片试样分别装夹在3个测试腔中,拧紧测试腔盖。
(2) 设备连接氧气气源。在控制软件中设置试样名称、试样厚度、试验温度、湿度及试验模式等参数信息,点击试验选项,打开真空泵,启动试验。设备按照设定的参数对试样的氧气渗透性能进行测试,并在试验结束后显示试验结果。
(3) 按照(1)、(2)中的步骤依次测试厚度为12 μm、15 μm、25 μm样品的氧气透过量。
6、试验结果
取每种样品3片试样测试结果的算术平均值为该样品的氧气透过量。本次所测得厚度为10 μm、12 μm、15 μm、25 μm样品的氧气透过量分别为84.608 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、67.069 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、56.483 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、29.164 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。根据样品厚度及对应的氧气透过量作图,如图2所示。
7、结论
本次试验利用压差法设备GPT-203 压差法气体渗透仪对4种厚度不同的相同材质薄膜样品的氧气透过量进行了测试,设备易于操作,试验效率高,试验结果的精度高,重复性好,可以真实的反映出样品对氧气的阻隔性能。从图2中可以看出,随着厚度的增加,样品的氧气透过量降低,说明样品对氧气的阻隔性能随样品厚度的增加而提高;另外,随着厚度的增加,样品氧气透过量的变化趋势变缓,即在样品厚度较薄时,厚度增加,样品的阻氧性能提高明显,但随着厚度的继续增加,厚度的变化对提高样品阻氧性能的影响变小。
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