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技术文章
调味粉塑料复合膜包装水蒸气透过率的检测方法
点击次数：3151 发布时间：2016/8/22 15:07:26
摘要：调味粉结块是一类常见的质量问题，主要与其接触到的水蒸气较多有关。针对这一问题，本文从包装材料的阻水性能出发，利用W3/031水蒸气透过率测试仪检测了某调味粉包装用塑料复合膜的水蒸气透过率，并对试验的过程及设备的原理、参数及适用范围进行了详述，为相关企业解决产品结块问题提供可参考的方向。
关键词：软塑包装、塑料复合膜、调味粉、调味料、结块、水蒸气透过率、阻水性能、水蒸气透过率测试仪、称重法、透湿杯法
1. 意义
调味粉大多数直接或间接来源于植物，如胡椒粉、辣椒面、五香粉、咖喱粉等，主要是用来增加食物的色香味。水分作为调味粉质量的判定依据之一，一般要求应控制在某一指标值之下，这种水分含量较低的特性使调味粉对存储环境的湿度条件要求较高，若接触到的水分较多，调味粉则易吸湿，出现结块现象，同时为微生物的滋生提供良好的条件，易引起调味粉发霉。包装材料的阻湿性是防止环境中的水分渗透进入包装内部、引起调味粉结块、发霉的重要屏障，调味粉常采用的包装形式有玻璃瓶、塑料瓶、镀铝复合膜包装袋、塑料复合膜包装袋等，不同的包装形式或包装材质对水蒸气的阻隔性存在一定差异，若所使用包装材料的阻湿性较差，即水蒸气由环境向包装内部的渗透量较高，则包装内部的调味粉很容易出现结块，甚至发霉。因此，在选用包材时加强其水蒸气透过率的检测是非常必要的。
图1 调味粉常见包装材料
2. 检测依据
目前，水蒸气透过率的检测方法主要分为4种，分别为称重法(透湿杯法)、电解法、红外法、湿度法，本文利用称重法测试样品的水蒸气透过率，测试的过程可以参考的标准有GB 1037 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》、GB/T 16928 《包装材料试验方法透湿率》。
3. 试验样品
某调味粉包装用塑料复合膜。
4. 试验设备
本次试验所采用的检测设备为W3/031水蒸气透过率测试仪，由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图2 W3/031水蒸气透过率测试仪
4.1 试验原理
本设备根据称重法原理研发。试验时，向透湿杯中加入一定量的蒸馏水，使透湿杯内保持较高的湿度，然后控制设备测试腔内保持在某一湿度(该湿度一般低于透湿杯内的湿度)，从而使试样两侧形成一定的湿度差，水蒸气便会从高湿侧通过试样渗透到低湿侧，进而引起透湿杯重量的变化，通过监测透湿杯重量随时间的变化量，即可得到试样的水蒸气透过率等参数。
4.2 设备参数
l 本设备的测试范围为0.1 ~ 10000 g/m2·24h，测试精度为0.01 g/m2·24h。
l 本设备可实现3个试样的同时测试，即一次试验可得到3个试样的试验结果。
l 本设备的试验温度范围为15 ~ 55℃，控温精度为±0.1℃，试验湿度为10%RH ~ 98%RH，控湿精度为±1%RH。
l 标准吹扫风速可保证透湿杯内外湿度差的恒定。
l 提供标准膜和标准砝码两种快速校准方式，保证检测数据的准确性和通用性。
l 专利机械结构设计的透湿杯称重方式有效保证了数据的准确性和稳定性。
l 支持LystemTM实验室数据共享系统，轻松实现实验室测试数据的集中化和系统化管理。
l 标定数据恢复功能，有效解决了由误操作带来的不利影响，最大限度的保证了系统工作的安全性，系统可按照用户指定的方式对关键信息数据进行修复，如各传感器的标定数据恢复操作。
4.3 适用范围
l 薄膜材料：适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、土工膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、防水透气膜等膜状材料的水蒸气透过率的测试。
l 片材：适用于各种工程塑料、橡胶、建材(建筑用防水材料)、保温材料等片状材料的水蒸气透过率的测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材、尼龙片材等。
l 纸张、纸板类：适用于纸张、纸板的水蒸气透过率的测试。
l 纺织品、无纺布：适用于纺织品、无纺布等材料的水蒸气透过率的测试。
l 扩展应用：本设备还可扩展应用到液晶显示屏膜、太阳能背板、无菌护创膜、美容面膜、防护服材料等的水蒸气透过率的测试。
l 本设备满足多项国家和国际标准，如GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB00092003。
5. 试验过程
(1) 从调味粉包装卷膜表面随机裁取直径为74 mm的试样3片。
(2) 向3个透湿杯中分别加入一定量的蒸馏水，将裁取的3片试样分别装夹在3个透湿杯中，确保试样与透湿杯间密封良好。
图3 试样装夹过程
(3) 将装夹好试样的透湿杯分别放置在设备测试腔中的透湿杯架上，关闭测试腔门。
(4) 在系统软件部分，设置试样厚度、试验温湿度(38℃、90%RH)、测试时间间隔等参数信息，点击试验选项，试验开始。设备自动按照设定的时间间隔测试透湿杯的重量，根据测试的试验数据，计算并显示试样的水蒸气透过率等试验结果。
6. 试验结果
3片样品的测试结果分别为2.431 g/(m2·24h)、2.509 g/(m2·24h)、2.543 g/(m2·24h)。
7. 结论
包装材料的水蒸气透过率是关系到所包装产品质量的一项重要的性能指标，对于调味粉包装用塑料复合膜来说，较低的水蒸气透过率是防止调味粉发生结块、发霉的安全有效途径。W3/031水蒸气透过率测试仪在检测包材的水蒸气透过率方面，具有操作简单、智能化程度高、试验效率高、测试结果精准、重复性好等优点，可准确的反映出试样的阻水性能。Labthink兰光是一家专业从事包装检测设备研发与包装检测服务的企业，始终致力于为全球客户提供高端专业的包装检测设备与贴心高效的包装检测服务，目前已有的检测设备涵盖了包装的氧气透过量、氮气透过量、二氧化碳透过量、水蒸气透过率、剥离强度、热封强度、密封性能、抗穿刺力、抗拉性能、溶剂残留、蒸发残渣等等性能指标，了解相关的检测设备与服务，您可登陆www.labthink.com查看具体信息或致电0531-85068566咨询！愈了解，愈信任！济南兰光机电技术有限公司期待与行业中的企事业单位增进技术了解与合作。
原创作者：济南兰光机电技术有限公司
