有效控制透氣性測試的濕度
隨著對包裝材料的透氣性能與包裝內(nèi)容物保存質量之間的關聯(lián)性研究的逐步深入,透氣性檢測和設備成為科學、合理地選用包裝材料的重要手段和工具。由于測試環(huán)境溫濕度的變化會引起材料透氣性能的變化,因此在不同溫濕度條件下所獲得的透氣性試驗數(shù)據(jù)不具有可比性。為了解決這一問題,設備就必須對測試環(huán)境的溫濕度進行嚴格控制,這也促成了實現(xiàn)溫濕度控制成為透氣性檢測設備的發(fā)展方向之一。由于溫度對于材料透氣性能的影響非常明顯,因此已經(jīng)受到廣泛的關注,對于透氣性檢測設備的溫度控制也已經(jīng)發(fā)展得非常成熟。但是,對于濕度的控制尚有待提高。因為濕度的控制存在著技術難點,特別是對壓差法測試氣體濕度的控制。其難點在于濕度不但受溫度等因素的影響,而且其控制不能依靠其他介質進行傳導,而只能對測試氣體進行直接控制。
濕度對材料透氣性的影響
軟包裝材料主要是由各種各樣的高分子聚合物制成的。有些高分子聚合物(如纖維素材料、尼龍6、PVA及EVOH等)中含有羥基-OH、酰胺基-CNH-等,這些聚合物對水敏感。若環(huán)境濕度升高,環(huán)境中的水分會向高分子聚合物中擴散,這相當于加入了一定量的增塑劑,不僅會使材料中的自由體積增加,而且也使高分子的一些運動單元的重排運動易于進行,提供了更多的使氣體分子擴散的瞬時縫隙,從而使氣體的滲透系數(shù)增大。然而,對于另外的一些高分子聚合物,如含有酯基-C-O-、氰基-C=N的高分子聚合物,濕度升高并不影響材料的透氣性??梢姡瑵穸鹊淖兓粫σ徊糠植牧系耐笟庑詭碛绊?,而影響大小則與材料的極性及親水性有關。
圖1 等壓法測試原理圖
等壓法氣體濕度的控制
等壓法的測試原理(如圖1所示)是利用測試薄膜或薄片,將滲透腔隔成兩個獨立的氣流系統(tǒng),一側為流動的測試氣體(可以是純O2或是含O2的混合氣體),另一側為流動的干燥N2。試樣兩邊的壓力相等,但O2分壓不同。在O2的濃度差作用下,O2透過薄膜并被N2流送至氧傳感器中,由氧傳感器精確測量出N2流中攜帶的O2量,從而計算出材料的O2透過率。
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