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真空鍍鋁產品氣體透過率測試方法
真空鍍鋁產品氣體透過率測試方法
時下，阻隔性包裝材料被廣泛地應用在食品、醫藥等領域。在阻隔包裝中經常使用到的有鋁箔復合材料和真空鍍鋁材料。真空鍍鋁材料替代鋁箔復合材料不僅降低了生產成本，也減小了鋁材消耗量，因此這種低成本和環保性的材料得到了生產廠家和使用廠家的一致認可。
真空鍍鋁材料大體可分為兩類：真空鍍鋁紙和真空鍍鋁薄膜。真空鍍鋁薄膜主要有：VMPET聚酯鍍鋁薄膜、VMCPP流延聚丙烯鍍鋁薄膜、VMBOPP雙向拉伸聚丙烯鍍鋁薄膜、VMCPE聚乙烯鍍鋁薄膜和VMPVC聚氯乙烯鍍鋁薄膜。這些材料均是以高分子膜作為基材，在其表面鍍鋁而形成的。真空鍍鋁材料的共同特點是：鍍鋁層面耐磨性差，因而容易產生劃痕，致密表層被破壞。
作為阻隔性材料的真空鍍鋁紙和膜，通常以氧氣透過率和水蒸氣透過率兩項指標來考核其阻隔性能，可分別使用兩種不同的測試方法進行實驗。
水蒸氣透過率檢測：
杯式法、MOCON透濕測試儀
依據GB／T 1037-1988標準，采用杯式法稱重原理測試真空鍍鋁膜的水蒸氣透過率。在制備試樣的過程中，封杯是一項重要的步驟，在此步驟中，試樣與金屬密封圈相接觸的部分不可避免地會受到一定的摩擦和劃傷，同時高溫液體蠟也會影響阻隔層，試樣的水蒸氣透過量會受到一定的影響。另外，在實驗過程中還要考慮水蒸氣透過的方向。因為真空鍍鋁層面總是裸露在真空鍍鋁膜的一個側面，當水蒸氣從鍍鋁層面向基材層面透過時，鍍鋁層面裸露在高濕環境中，靠吸附形成的鍍鋁層就會產生針孔，從而增大水蒸氣的透過量，影響材料的使用價值。
依據ASTM F 1249-2001標準，使用MOCON透濕測試儀進行水蒸氣透過率實驗。試樣通過上、下兩腔夾緊固定，固定裝置不會對試樣產生過多的摩擦。實驗腔的下腔裝有蒸餾水或鹽溶液，形成了各種濕度環境，所以此方法也要注意水蒸氣透過的方向。
根據實驗進行總結：對鍍鋁層裸露在表面的真空鍍鋁復合膜進行水蒸氣透過率測試實驗時，鍍鋁層面應盡可能朝向低濕環境一側，特別是在相對濕度100%的環境中更要如此，以減少水蒸氣對鍍鋁層致密性的影響；在實驗方法上，依據ASTM F 1249-2001標準，使用MOCON透濕測試儀可以較好地避免實驗操作對實驗數據的影響，獲得試樣原始狀態下的測試結果。
氧氣透過率檢測：壓差法、等壓法
依據GB／T 1038-2000標準，采用壓差法原理測試真空鍍鋁膜或紙的氧氣透過率。實驗步驟如下：密封、固定試樣→對實驗腔抽真空→上腔充氧氣→對下腔繼續抽真空→停止抽真空開始測試。真空鍍鋁材料的耐磨性差，而這種方法在固定試樣時，實驗腔的上下腔是靠夾具施加壓力來鎖緊的，密封圈處會對試樣產生很大的摩擦力，從而使材料的耐磨性變差。另外，真空鍍鋁膜的鍍鋁層通常依靠靜電吸附在基材上，實驗進行中鍍鋁層朝向下腔時，抽真空的步驟中會使鍍鋁層受到一定影響，降低阻氧性能。而真空鍍鋁紙質地硬且脆，相對于膜材剛性較大，采用壓差法實驗存在著密封性不好，密封、固定時易損傷鍍鋁層的缺陷。
因此，測試真空鍍鋁材料的氧氣透過率時，建議采用等壓法測定。依據ASTM D 3985-2002標準，使用MOCON透氧測試儀。一方面，在密封、固定試樣的步驟上，MOCON透氧測試儀的密封措施較好，固定裝置能夠避免反復摩擦；另一方面，該方法不存在抽真空步驟，因此不必擔心鍍鋁層的質量受到影響，可以從材料的兩側考察氧氣透過率。