鸭脖铝塑复合膜包装阻隔性能的验证方法
时间：2024-06-17 阅读：295
摘要：鸭脖是一种常见的风味小吃，味美可口，颇受消费者喜欢。在鸭脖成品包装的流通过程中，常出现胀袋、漏气等质量问题，给消费者带来不愉快的消费体验。而引起鸭脖出现类似质量问题常是由包装材料的阻隔性较差引起的。本文采用济南兰光机电技术有限公司自主研发的C23H氧气透过率测试系统、C681M揉搓试验仪两款检测设备验证鸭脖铝塑复合包装袋的阻隔性，并说明了设备的原理、参数及操作过程，对控制铝塑复合膜阻隔性方面具有一定的参考与指导意义。
关键词：鸭脖、肉制品、氧气透过率、阻氧性、铝塑复合膜、镀铝复合膜、揉搓性、针孔
1、意义
鸭脖是一种高蛋白、低脂肪食品，具有益气补虚，养颜美容等功效，鲜香味美，是一种老少皆宜的休闲食品。鸭脖丰富的营养成分，也对包装材料的阻隔性提出了严苛的要求，若包装材料的阻氧性较低，氧气透过率大，则包装的鸭脖接触到的氧气量较多，易出现发霉、胀袋、异味等质量问题。
目前，常见鸭脖大部分采用铝塑复合膜包装，对于这类含有铝箔类的包装材料而言，由于铝箔材质的存在而具有不耐揉搓的特点，即在外力的作用下易出现折痕、针孔等缺陷，引起阻隔性的降低，因此针对铝塑复合膜、镀铝膜塑料复合膜类材料的阻氧性，不仅应关注其未揉搓前的氧气透过率，还应关注其揉搓后的氧气透过率。
图1 鸭脖铝塑复合包装袋
2、相关试验标准
目前，国内有关软塑包装氧气透过率的检测标准有GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》、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》等，而揉搓试验国内尚没有相关的检测标准，国内在使用时均参考美国标准ASTM F 392。
3、检测试样
某品牌鸭脖铝塑复合膜包装袋。
4、试验设备
本文分别采用了Labthink兰光C230H氧气透过率测试系统、Labthink兰光C681M揉搓试验仪对该铝塑复合膜进行氧气透过率试验及揉搓试验。
图2 C230H氧气透过率测试系统
图3 C681M揉搓试验仪
4.1 试验原理
C230H氧气透过率测试系统采用等压法测试原理，将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，氧气或空气在薄膜的一侧流动，高纯氮气在薄膜的另一侧流动，氧分子穿过薄膜扩散到另一侧中的高纯氮气中，被流动的氮气携带至传感器，通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析，计算出氧气透过率等结果；对于包装件而言，高纯氮气则在包装件内流动，空气或氧气包围在包装件外侧。
C681M揉搓试验仪通过模拟包装材料在生产、加工、运输等过程中的揉搓、折压损伤等行为，对试样进行横、纵向全(分隔)方位的揉搓，通过检测试样揉搓前后的阻隔性变化或针孔数变化，判断材料的耐揉搓性。
4.2 适用范围
(1) C230H氧气透过率测试系统
l 容器类：适用于塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧气透过率测试，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等。
l 薄膜类：适用于各种塑料盖膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料的氧气透过率测试。
l 片材类：适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的氧气透过率测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
l 可满足标准： ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927（选配）、GB/T 19789、GB/T 31354、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B、YBB 00082003-2015等多种测试标准。
(2) C681M揉搓试验仪
l 薄膜类：适用于塑料薄膜、薄片、复合膜的抗揉搓性能测试，如包装用的各种复合膜、镀铝膜、铝塑复合膜、尼龙膜、涂层膜等。
l 纸张类：适用于纸张材料的抗揉搓性能测试。
l 标准：满足ASTM F392。
4.3 设备参数
(1) C230H氧气透过率测试系统
l 容器类试样的测试范围为0.00005～1cm3/(pkg·day)，分辨率为0.001cm3/(m2·day)；薄膜类试样的测试范围为0.01～200cm3/(m2·day)(标准)，分辨率为0.001cm3/(m2·day)。
l 同时测试3个相同试样，符合平行试验的标准要求；支持同一条件下3个不同试样测试。
l 试验温度控制范围10～55℃±0.2℃。
l 试验湿度控制范围氧气0%，5～90%±1%，100%；载气0%，5～90%±2%（选配）。
(2) C681M揉搓试验仪
l 揉搓频率：45次/分钟
l 试验模式：模式A（2700次）、模式B（900次）、模式C（270次）、模式D（20次）、模式E（20次短行程）、模式F（0~20000次可任意设定）
l 拉压力：300N
l 旋转扭矩：2Nm
l 试样厚度：≤2.5mm（其他厚度需选购夹具）
l 揉搓角度：440°或400°
l 水平行程：155 mm或80 mm
5、试验过程
5.1 揉搓前氧气透过率测试过程
(1) 样品制备
用取样器从经过预处理的试样表面裁取样品3份。
(2) 样品装夹
在试验腔的周边涂抹一层真空油脂，将样品粘贴在试验腔上，用试样夹紧装置夹紧。如图4所示。
图4 样品装夹过程
(3) 样品测试
设置试验参数，打开真空泵，开始试验。试验结束后系统自动根据测量数据计算试验结果。
5.2 揉搓试验过程
(1) 样品制备
用取样器从试样表面裁取280 mm × 200 mm的试样2份。
(2) 样品装夹
用样品固定夹将样品固定在旋转轴上。如图5所示。
图5 样品固定
(3) 样品测试
选择合适的揉搓模式，开始试验，当完成所选择模式对应的揉搓次数后，试验停止。
5.3 揉搓后氧气透过率测试过程
按照5.1中的步骤从揉搓后的试样表面制取样品测试揉搓后的氧气透过率。
6、试验结果
该鸭脖包装用铝塑复合膜揉搓前的氧气透过率分别为0.1364 cm3/(m2·d)、0.1402 cm3/(m2·d)、0.1391 cm3/(m2·d)，经C模式6分钟270次揉搓后，试样揉搓后的氧气透过率为10.1846 cm3/(m2·d)、10.7351 cm3/(m2·d)、10.9430 cm3/(m2·d)。
7、结论
利用Labthink兰光C230H氧气透过率测试系统、C681M揉搓试验仪可准确测试铝塑复合膜揉搓前、后的氧气透过率，真实反映包材的阻隔性能，仪器的操作简单、试验数据的重复性好，且试验效率高。该铝塑复合膜包装材料经过揉搓后氧气透过率明显升高，阻隔性大大降低，说明对于铝塑复合膜而言，测试揉搓前、后氧气透过率对监控包材阻隔性能的重要性。除了本文测试的阻隔性外，鸭脖铝塑复合膜包装袋还需关注热封强度、抗穿刺力、密封性能等检测指标，有关这些性能指标的检测仪器您可登陆济南兰光公司网站查看或致电咨询。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作！