芳香氣體透過性檢測方法

芳香氣體廣泛存在于食品、藥品、化妝品和各種日化產(chǎn)品中，例如風味小吃、白酒、香料、中藥材、膏藥、香水、香皂、洗發(fā)水等等。與無機氣體和水蒸氣不同的是，多數(shù)芳香氣體是由產(chǎn)品自身散發(fā)出來的，而且更是這些產(chǎn)品的重要品質(zhì)和主要功能(有些也是唯一功能)。而對于這些產(chǎn)品來講，芳香氣體的存在起著極其重要的作用，散失或增加都會直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)和銷售，因而芳香氣體種類以及濃度的保持成為衡量這些產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標之一。然而，實現(xiàn)芳香氣體透過性的檢測一直是一個世界難題，目前Labthink氣體滲透實驗室正全力進行該項測試的檢測研發(fā)工作。

1. 芳香氣體透過性的測試必要性

我們這里所說的氣味、芳香氣體指的是各類有機氣體，而并非只是傳統(tǒng)意義上所講的芳香族化合物，它們與產(chǎn)品品質(zhì)之間有著千絲萬縷的聯(lián)系。有時它們是真正的“產(chǎn)品”，例如對于香水、清新劑等產(chǎn)品來講，倘若芳香氣體散失了，則真正出售的“產(chǎn)品”也就消失了，對于一些藥品來講也是同樣的，例如膏藥氣味的喪失相當于藥效的喪失。有時它們是銷售的關(guān)鍵，例如對于“風味”食品、特產(chǎn)、或者高檔煙酒等。有時它們可以左右銷售情況，例如對于絕大多數(shù)化妝品來講，不同的氣味也會影響銷售情況，如果產(chǎn)品的香氣散失，即使產(chǎn)品的使用功能完好也可能無法售出了。此外，以上這些產(chǎn)品還有一個共同的敵人就是包裝外界的“異味”，異味的微小滲入可能會直接影響到包裝內(nèi)的氣味，使得產(chǎn)品失去銷售、使用的價值。因此，在對于這些具有特殊氣味的產(chǎn)品進行包裝時必須選擇具有優(yōu)良芳香氣體阻隔性的材料，以防止芳香氣體的逸散和異味的滲入。

2. 芳香氣體透過性的測試現(xiàn)狀

在芳香氣體對包裝材料的滲透過程中，擴散系數(shù)D和溶解度系數(shù)S會受聚合物里滲透質(zhì)的影響，屬于非菲克型滲透。最突出的表現(xiàn)是材料會由于滲透質(zhì)和聚合物之間的內(nèi)部反應而引起聚合物結(jié)構(gòu)內(nèi)溶脹及其它變化。表現(xiàn)為隨滲透時間的增長，實際測試滲透量與預計的FICK曲線的偏離程度將越來越大(而菲克型滲透的氣體滲透量實測數(shù)據(jù)將會與預計的FICK曲線很好地重合在一起)，如圖1所示。

圖1. 非菲克型滲透示意圖

芳香氣體透過性測試方法適用于測定塑料薄膜、片材等材料的芳香氣體透過性。其測試原理是在一定溫度下，將試樣放入滲透腔中，并利用試樣將滲透腔隔為兩部分，一側(cè)為芳香氣體高濃度側(cè)，維持特定的芳香氣體濃度;另一側(cè)為芳香氣體低濃度側(cè)，用載氣流持續(xù)吹掃以保證試樣兩側(cè)維持一定的芳香氣體濃度差。滲透通過試樣的芳香氣體進入低濃度側(cè)并被載氣流攜帶離開滲透腔，由檢測系統(tǒng)完成載氣中芳香氣體的含量測定，并計算出試樣的芳香氣體滲透量。

實際進行芳香氣體檢測還會遇到很多問題，例如芳香氣體在滲透過程中可能會與軟包裝材料發(fā)生反應，使得檢測更加復雜。而且與透氣、透濕檢測相比，芳香氣體透過性檢測涉及的檢測領(lǐng)域更寬，不僅包括阻隔性檢測、高分子材料，同時還涉及到物質(zhì)分析。因此，無論是試驗方法的確立還是檢測設備的開發(fā)，芳香氣體透過性測試的難度都遠比當前的常規(guī)阻隔性檢測要大很多。而且，要研究材料的芳香氣體透過性、開展芳香氣體透過性測試還必須具備深厚的滲透研究理論基礎(chǔ)和阻隔性檢測經(jīng)驗。

3. 氣味滲透實驗室

如今，隨著阻隔性檢測的普及以及消費者、生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)注度的普遍提高，很多新的檢測需求逐漸顯露出來。對于食品、藥品、化妝品、日用化工等行業(yè)來講，盡管芳香氣體的透過不一定能使產(chǎn)品發(fā)生變質(zhì)，影響其衛(wèi)生指標，但是它能夠成為左右產(chǎn)品銷量的關(guān)鍵，因而芳香氣體透過性的檢測需求非常廣闊。

Labthink是國際最先涉足阻隔性測試領(lǐng)域的包裝材料檢測設備制造商，對于常規(guī)氣體和水蒸氣滲透有著豐富的檢測和研究經(jīng)驗，并且也是國際最早嘗試開展芳香氣體透過性檢測的專業(yè)公司。Labthink始終把滿足客戶需求和不斷豐富最先進的檢測技術(shù)作為自己的發(fā)展目標和方向，因此在過去的十余年中Labthink在阻隔性理論研究和設備研發(fā)上投入了大量的人力物力，不但研發(fā)了一系列阻隔性檢測設備，同時還取得了數(shù)項非常有價值的研究成果。如今，為滿足廣大客戶對于檢測芳香氣體透過性的需求，Labthink于2007年專門研發(fā)了一款用于芳香氣體滲透性能檢測的設備OPT-01有機氣體滲透儀，可以實現(xiàn)各種苯類、酯類、醇類、醛類、酮類等有機氣體對薄膜滲透量的定量檢測，同時專門建立了氣味滲透實驗室進行芳香氣體透過性的研究、檢測和服務，以期通過檢測包裝材料對于芳香氣體的阻隔性來改善對氣味有特殊要求的產(chǎn)品的實際包裝效果并合理控制包裝成本。氣味滲透實驗室目前正在進行由Labthink獨自開發(fā)的儀器法有機氣體滲透定量檢測項目，同時進行有機氣體對高分子聚合物的滲透機理研究、檢測。通過該項目的開展期望可以獲得有效的檢測與控制解決方案，為食品、化妝品等氣味保持包裝提供質(zhì)量控制手段。

4. 總結(jié)

芳香氣體對于包裝材料的滲透過程與常規(guī)氣體、水蒸氣的滲透過程不同，然而包裝材料的芳香氣體透過量卻能夠成為左右產(chǎn)品銷量的關(guān)鍵，因此市場對于檢測芳香氣體透過性的需求增長很快。Labthink氣味滲透實驗室自建立之初就致力于進行芳香氣體透過性的研究和檢測，同時為客戶提供檢測服務，為有香味保存要求的包裝在材料選擇以及結(jié)構(gòu)設計方面提供更多的支持。