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镀铝类薄膜装夹方式对阻湿性结果的影响研究

点击次数：3503 发布时间：2015/11/7 10:49:52

　　摘要：镀铝类薄膜在软塑包装材料领域占有举足轻重的地位，是一种具有较高阻隔性的包装材料。本文利用Labthink兰光W3/330水蒸气透过率测试系统分别测试了镀铝面朝向高湿侧、非镀铝面朝向高湿侧两种情况下镀铝膜样品的阻湿性数据变化，为企业在设计包材结构及检测软塑包装阻湿性等方面提供参考。

　　关键词：镀铝类薄膜、镀铝面、非镀铝面、阻湿性、水蒸气透过率、水蒸气透过率测试系统

1、意义

镀铝类薄膜是采用真空镀铝等特殊工艺在塑料薄膜表面镀上一层极薄的氧化铝而形成的一种软塑包装材料。常见的镀铝膜有PET镀铝膜（VMPET）、CPP镀铝膜（VMCPP）、BOPP镀铝膜（VMBOPP）等，这些镀铝膜可单独用作包装材料，也可与其他薄膜材料复合形成镀铝复合膜充当产品的外包装。对于镀铝类薄膜而言，由于镀铝层的存在使得薄膜的阻气性、阻湿性、遮光性、保香性等性能均得到较大的提高，同时材料具有金属光泽，外观鲜亮，可以很好的美化所包装的产品，且包装的成本较低廉，鉴于镀铝类薄膜的这些优点，已经有越来越多的产品采用其作为包装材料，如咖啡、奶粉、薯片、榨菜、颗粒或粉末状药品、茶叶、糖果等等。

图1 镀铝类薄膜

镀铝类薄膜的阻隔性与镀铝层的致密程度、镀铝层的厚度、镀铝工艺等因素有关。部分镀铝类薄膜处于高湿度的环境时阻隔性会降低，这很可能是因为高湿度的环境会破坏镀铝层的结构，对镀铝层产生不可逆转的破坏，进而严重影响薄膜整体的阻隔性能。

2、参考标准

目前，国内有关软塑包装水蒸气透过率的测试方法有称重法（杯式法）、电解法、湿度法与红外法传感器，可参考的方法标准分别为GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》、GB/T 16928-1997《包装材料试验方法透湿率》、GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定——电解传感器法》、GB/T 30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定湿度传感器法》、GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法》。本文参考的标准为GB/T 21529-2008，即电解传感器法。

3、试验样品

某包材厂生产的镀铝膜。

4、试验设备

本文以济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的W3/330水蒸气透过率测试系统分别测试了试样不同测试面朝向高湿侧所对应的水蒸气透过率。

图2 W3/330水蒸气透过率测试系统

4.1 设备原理

本设备采用电解传感器法测试原理研发。试验时，具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动，由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿侧穿过试样扩散到低湿侧，在低湿侧，透过的水蒸气则被流动的干燥氮气携带至传感器，产生同比例的电信号，通过对传感器电信号的分析计算，从而得出试样的水蒸气透过率等参数。若测试试样为包装容器，则干燥的氮气在容器内流动，容器外侧处高湿状态。

4.2 适用范围

（1）本设备适用于薄膜类、片材类、纸张、纸板及其复合材料类、容器类等包装件的水蒸气透过率的测试。其中薄膜类包括各种塑料薄膜、塑料复合膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、玻纤铝箔纸复合膜等；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；纸张、纸板及其复合材料类包括纸张、纸板等，如烟包镀铝纸、纸铝塑复合片材等；容器类包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸气透过率测试，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属包装袋、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏软管包装、果冻杯等。

除此之外，通过特殊的配置，该设备还可用于医药泡罩、药品塑料瓶、方便面碗、纸杯、纸碗、汽车油箱、电池塑料外壳等特殊包装件水蒸气透过率的测试。

（2）本设备符合GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB00092003等多项国家和国际标准。

4.3 设备参数

l 薄膜类试样的测试范围0.001 ~ 40 g/（m²·24h），分辨率为0.001 g/（m²·24h）；容器类试样的测试范围为0.0001 ~ 0.2 g/（pkg·24h），分辨率为0.00001 g/（pkg·24h）。

l 试验的温度范围为15℃ ~ 55℃，控温精度为±0.1℃；湿度范围为0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控湿精度为±1%RH。

l 设备配置了三个测试腔，三个测试腔均可独立设计，试验过程互不干扰，试验结果独立显示。

l 系统最多可支持10台仪器并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统。

l 提供标准膜用于系统校准，保证检测数据的准确性和通用性。

l 可与氧气透过率测试系统搭配，组成混合测试系统，由一台计算机统一控制，实现水蒸气、氧气透过率同时测试的高效、便捷的试验方法。

l 支持Lystem^TM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。

5、试验过程

（1）用裁样器从镀铝膜样品表面裁取试样6片。

图3 裁取的镀铝膜样品

（2）取其中任意3片试样，镀铝层朝向高湿侧，分别装夹在设备的3个测试腔上。

（3）设置试样厚度、试验温度、试验湿度等参数信息。

（4）调节氮气的压力，使测试腔内的湿度达到设定值，并通过调节氮气流量旋钮，使上、下腔内的氮气流量达到标准规定值。

（5）点击“开始试验”选项，试验开始。仪器自动计算并显示试验结果。

（6）将剩余3片试样的非镀铝面朝向高湿侧，装夹在设备中。重复（3） ~ （5）步骤，测试水蒸气透过率。

6、试验结果

镀铝面朝向高湿侧时，3片试样的水蒸气透过率分别为1.431 g/（m²·24h）、1.395 g/（m²·24h）、1.517 g/（m²·24h），3片非镀铝面朝向高湿侧试样的水蒸气透过率分别为0.667 g/（m²·24h）、0.654 g/（m²·24h）、0.670 g/（m²·24h）。

7、结论

有些镀铝膜产品的不同表面朝向高湿度一侧所测得的水蒸气透过率会存在差距，这种现象的发生主要与高湿环境会对致密性较差的镀铝层产生不利影响有关，故应根据所包装产品的特性及流通环境的湿度等情况，加强对镀铝类薄膜阻湿性的检测，并在设计包材结构、选用包材时应引起足够的重视。W3/330水蒸气透过率测试系统是一款专业用于测试试样阻湿性的检测设备，设备的操作简单、测试精度高、重复性好。Labthink兰光在为您提供高端、精准的包装检测设备的同时，还可为您提高贴心、高效的包装检测服务，涉及的检测设备与服务涵盖了包材的阻隔性、柔韧性、抗冲击性能、抗穿刺性能、热封性能、密封性能、溶剂残留、蒸发残渣等。。

原创作者：济南兰光机电技术有限公司

镀铝膜, 非镀铝面, 透湿性, 水蒸气透过率

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