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壓差法和等壓法薄膜透氧性測試數(shù)據(jù)比較

作者: 時(shí)間:2013-06-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
包裝材料的氧氣阻隔性能可以直接影響內(nèi)容物的保存質(zhì)量和保存時(shí)間,是最受關(guān)注的材料性能之一。透氣性測試設(shè)備所使用的檢測方法大都可歸為兩類,它們的測試原理不同,測試條件差別較大,但在阻隔性測試領(lǐng)域中都占有很重要的地位。

1、透氣性測試概述

的概念是從標(biāo)準(zhǔn)ISO 15105中得來的,即標(biāo)準(zhǔn)中的Differential-pressure method和Equal-pressure method,相互對應(yīng),使得整個(gè)透氣性測試領(lǐng)域的方法分類更加條理。兩種試驗(yàn)結(jié)果的單位不同,的單位是cm3/m2·24h·0.1MPa,而的單位是ml/m2·day。

真空法是壓差法中最具代表性的一種測試方法:利用試樣將滲透腔隔成兩個(gè)獨(dú)立的空間,先將試樣兩側(cè)都抽成真空,然后向其中一側(cè)(高壓側(cè))充入0.1MPa(絕壓)的測試氣體,而另一側(cè)(低壓側(cè))保持真空狀態(tài),使試樣兩側(cè)形成0.1MPa的測試氣體壓差。測試氣體滲透通過薄膜進(jìn)入低壓側(cè)并引起低壓側(cè)壓力的變化,利用高精度真空規(guī)來測量這個(gè)壓力變化量就可計(jì)算出測試氣體對試樣的氣體透過量。真空法采用負(fù)壓差法來實(shí)現(xiàn)試樣兩側(cè)0.1MPa的壓差,當(dāng)然也可以通過正壓差法來實(shí)現(xiàn),最常用的正壓差法是體積法。

傳感器法測試原理是:利用試樣將滲透腔隔成兩個(gè)獨(dú)立的氣流系統(tǒng),一側(cè)為流動的測試氣體(可以是純氧氣或是含氧氣的混合氣體),另一側(cè)為流動的干燥氮?dú)猓嚇觾蛇叺膲毫ο嗟?,但氧氣分壓不同。在氧濃度差的作用下,氧氣透過薄膜并被氮?dú)饬鲾y帶至傳感器中,由傳感器精確測量出氮?dú)饬髦械难鯕饬浚瑥亩?jì)算出材料的氧氣透過率。

2、進(jìn)行測試方法間數(shù)據(jù)比較的需要

由于膜技術(shù)理論的支持,壓差法在透氣性測試中一直作為基礎(chǔ)方法使用,科研檢測機(jī)構(gòu)多采用這種方法。它的突出優(yōu)點(diǎn)是對測試氣體沒有選擇性,對不同氣體的檢測通用性非常好。傳感器法是隨著氧探測器技術(shù)的不斷成熟而出現(xiàn)的,常用于包裝行業(yè)的商貿(mào)檢測。

壓差法透氣性檢測設(shè)備和等壓法透氧性檢測設(shè)備的使用情況在世界范圍內(nèi)來看表現(xiàn)出了一定的地域性特點(diǎn),這一方面是由于各國測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范存在差異,另一方面是世界商貿(mào)的需要?;旧希袊?、日本等亞洲國家以使用壓差法設(shè)備為主,歐洲多數(shù)國家也主要使用壓差法設(shè)備(如英國、德國等),美國以及與它商貿(mào)往來緊密的一些南美洲、東南亞、西亞等國家傾向于使用等壓法設(shè)備。如今貿(mào)易全球化速度的加快,使測試方法的不同凸現(xiàn)成為薄膜材料貿(mào)易的瓶頸,一方面在部分國家舊有設(shè)備的使用及制造完全符合所在地的國家標(biāo)準(zhǔn),更換設(shè)備會給國內(nèi)貿(mào)易試樣的檢測帶來不便,另一方面更換設(shè)備需要一定的資金支持。

壓差法和等壓法的測試結(jié)果之間的差異究竟會有多大?這一直是薄膜阻隔性檢測領(lǐng)域非常關(guān)心的一個(gè)問題。當(dāng)然,測試條件及結(jié)果單位的不同是無法改變的,不過僅在數(shù)據(jù)數(shù)值一項(xiàng)上還是能夠進(jìn)行比較的。

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