摘要：温度、湿度是影响包装材料阻隔性的重要因素。本文分别对比测试了不同温湿度条件下百利包所采用的黑白膜样品的氧气透过量，并据此分析温度、湿度对样品阻隔性的影响。通过对试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容的描述，为企业监测包装材料的阻氧性能提供参考。

关键词：温度、湿度、氧气透过量、阻氧性能、氧气透过率测试系统、库仑计法、等压法、黑白膜、百利包

1、意义

包装材料阻隔性能的高低受多方面因素的影响，如材料自身性能及外界环境条件等。材料本身性能因素包括材质结构、结晶度、缺陷、自由体积、材料分子与气体分子的相互作用等，外界环境条件主要包括材料所处环境的温度、湿度。根据产品流通环境的实际情况，选择合适的包装材料对防止产品出现霉变、氧化变质等问题具有重要意义，因此，分析和研究温度、湿度的变化对材料阻隔性能的影响极为必要。

2、试验样品

本次试验采用液体食品常见包装——百利包所采用的黑白膜为试验样品，测试样品在不同试验条件下的氧气透过量。

3、试验依据

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)等，本次试验依据库仑计法对样品进行测试，试验过程参照方法标准GB/T 19789-2005《包装材料 塑料薄膜和薄片氧气透过性试验  库仑计检测法》进行。

4、试验设备

本文采用C230氧气透过率测试系统对样品进行测试，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

4.1 试验原理

等压法原理，又被称为库仑计法，前者是以试验过程中试样两侧的压力保持相等为基础命名，后者是以试验过程中利用库伦传感器测试载气中的氧气含量该角度命名。设备的测试腔被装夹的试样分成上、下两个腔，试验时，上腔中充填一定压力的氧气，下腔中充填与上腔等压的高纯氮气，氧气在浓度差的作用下，从上腔渗透过试样进入下腔，下腔中的氮气将氧气携带至传感器，氧气在库伦传感器处参与电化学反应，根据监测到的电信号、氧气与其参加电化学反应所产生电信号的定量关系，计算得到单位时间内渗透过单位面积试样的氧气量，即氧气透过量。

4.2 设备参数

薄膜/片材类试样的测试范围为0.01 ~ 200 cm³/(m²·day)，容器类试样的测试范围为0.00005 ~ 1 cm³/(pkg·day)，分辨率为0.001 cm³/(m²·day)，重复性为0.01 cm³/(m²·day)或2%取大者；设备内部温度、湿度自动调节，且测试腔各自安装温湿度传感器监测温湿度情况，测试温度范围为(10±0.2)℃ ~ (55±0.2)℃；测试湿度范围为0%RH、(5±1)%RH ~ (90±1)%RH、100%RH；可同时测试3个相同或不同的试样；试样尺寸为108 mm × 108 mm，测试面积为50 cm²；独有DataShield^TM数据盾系统，对接用户数据集中管理要求，支持多种数据格式导出；采用可靠安全算法，防止数据泄露；支持通用有线和无线局域网，选配专用无线网，支持接入第三方软件。

4.3 适用范围

(1) 适用于各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝塑复合膜等膜状材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材、金属薄片、橡胶片、硅片等片状材料，酒瓶、可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等瓶、袋、罐、盒、桶类容器材料氧气透过率的测试。

(2) 可扩展用于包装件封盖、太阳能背板、管材、医药泡罩、汽车油箱、电池外壳等产品对氧气阻隔性能的测试。

(3) 可满足ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927、GB/T 19789、GB/T 31354、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B、YBB 00082003等多项国家和国际标准。

5、试验过程

为了对比温度、湿度对样品阻隔性的影响，分别测试样品在23℃、0%RH，23℃、60%RH，30℃、0%RH三个试验条件下的氧气透过量。试验过程如下：

(1) 从样品表面裁取试样3片，将试样分别装夹在设备的三个测试腔中。

(2) 在设备的控制软件中设置试样名称、试样厚度、试验模式、试验温度、湿度等参数信息，点击试验选项，试验开始，设备按照设定参数进行试验，并在试验结束后显示试验结果。

(3) 更改试验温度、湿度条件，依次测试样品在三种试验条件下的氧气透过量。

6、试验结果

样品在三种试验条件下的氧气透过量的测试结果见表1。

表1 氧气透过量测试结果

7、结论

从试验结果来看，与23℃、0%RH条件下的氧气透过量相比，23℃、60%RH，30℃、0%RH两种试验条件下样品的氧气透过量均增加，其中30℃、0%RH条件下的氧气透过量增幅更大，这说明温度、湿度增加，所测试样品的阻隔性均降低，温度对样品氧气透过量的影响程度更大。从试验操作过程来看，整个试验过程简单，一次试验可测试3个试样，试验效率高，且温度、湿度等试验条件在试验过程中波动小，试验结果更加可靠。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业，可为食品、药品、包装、汽车、日化用品等行业提供全方位的包装检测设备与检测服务。新推出的C系列阻隔性检测设备，采用自主传感器技术，在测试精度、效率与自动化方面进行了革命性升级，实现了包装阻隔性设备的震撼蜕变。