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摘要：植物纖維包裝容器的阻隔性能是其功能性的核心指標(biāo)，直接影響包裝對(duì)內(nèi)容物的保護(hù)能力。阻隔性能主要包括對(duì)水分、氣體（如氧氣）、油脂、異味等的阻隔能力。本文以我司的水蒸氣透過率測(cè)定儀和氧氣透過率測(cè)定儀對(duì)植物纖維紙瓶子進(jìn)行水蒸氣和氧氣的阻隔性能測(cè)試，介紹了植物纖維包裝容器水蒸氣和氧氣透過率的測(cè)試方法，并對(duì)測(cè)試原理、儀器設(shè)備、測(cè)試過程、測(cè)試結(jié)果等內(nèi)容進(jìn)行了描述，有效評(píng)價(jià)了植物纖維紙瓶子的水蒸氣和氧氣阻隔性能。
植物纖維包裝容器是一種環(huán)保型包裝材料，主要由天然植物纖維制成，如竹纖維、甘蔗渣、麥秸、稻草等。這類容器具有可降解、可再生、低碳環(huán)保等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的包裝。它們通常用于取代傳統(tǒng)的塑料袋、泡沫、紙張等包裝材料，減少對(duì)環(huán)境的損害。植物包裝材料可以回收利用，或者在被丟棄后自然降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。
然而，植物纖維材料的多孔性導(dǎo)致其天然阻隔性能較弱，未經(jīng)處理的植物纖維容器對(duì)水分的阻隔能力較差，容易吸濕變形。氧氣阻隔性能對(duì)于食品保鮮至關(guān)重要。植物纖維本身對(duì)氧氣的阻隔能力較弱，可能導(dǎo)致食品氧化變質(zhì)，需通過涂層、復(fù)合等技術(shù)進(jìn)行提升。隨著技術(shù)的進(jìn)步，植物纖維包裝容器將在保持環(huán)保特性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的阻隔性能，滿足更多應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
一、測(cè)試方法
目前包裝件水蒸氣透過率和氧氣透過率測(cè)試均有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，包裝件水蒸氣透過率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 31355-2014 《包裝件和容器水蒸氣透過性測(cè)試方法 紅外傳感器法》，包裝件氧氣透過率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過性測(cè)試方法 庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》，本次測(cè)試參照著兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
二、測(cè)試儀器
本次植物纖維紙瓶子水蒸氣透過率測(cè)試采用由廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司自主研發(fā)的W401 2.0 紅外法水蒸氣透過率測(cè)定儀+我司包裝件測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行，測(cè)試條件為溫度38℃，測(cè)試濕度90%。纖維紙瓶子氧氣透過率測(cè)試采用由廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司自主研發(fā)的Y110 2.0 庫(kù)倫電量法氧氣透過率測(cè)定儀進(jìn)行，測(cè)試條件為溫度23℃，測(cè)試濕度0%。
W401 2.0 紅外法水蒸氣透過率測(cè)定儀+包裝件測(cè)試平臺(tái)
W401 2.0水蒸氣透過率測(cè)定儀基于紅外法水分傳感器的測(cè)試原理，采用大空間的外置包裝件測(cè)試腔，可設(shè)置恒定的溫度和濕度的條件，為高、中、低阻隔材料的提供寬量程、高效率的水蒸氣透過率（量）測(cè)試。適用于 BOMO 托盤、瓶子、杯子、軟包裝、軟木塞、瓶蓋等樣品的水蒸氣滲透測(cè)試。本設(shè)備可按照客戶需求定制多種測(cè)試支架，適用于不同的包裝件測(cè)試。
Y110 2.0 庫(kù)倫電量法氧氣透過率測(cè)定儀
Y110 2.0庫(kù)倫電量法氧氣透過率測(cè)定儀基于庫(kù)侖電量法氧氣傳感器的測(cè)試原理，參照GB/T 19789、ASTM D3985等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。采用高精度進(jìn)口氧氣傳感器，測(cè)試精度高。適用于食品、藥品、醫(yī)療器械、日用化學(xué)、光伏電子等領(lǐng)域的薄膜、片材、紙張、包裝件及相關(guān)材料的氧氣透過性能測(cè)試。對(duì)于包裝件而言，定制夾具，將包裝件的開口密封。向包裝件內(nèi)通入氮?dú)廨d氣，包裝件外側(cè)則置于已知氧氣濃度的環(huán)境中(如氧氣濃度為 20.8%的大氣中或氧氣濃度為 100%的密封環(huán)境中)。透過包裝件壁的氧氣被流動(dòng)的氮?dú)鈹y帶至庫(kù)倫電量傳感器，通過對(duì)傳感器測(cè)量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，從而計(jì)算出氧氣透過率。
三、測(cè)試樣品
植物纖維紙瓶子
四、樣品狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境
按照GB/T 31354-2014、GB/T 31355-2014的規(guī)定，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件為溫度23±2℃，相對(duì)濕度為50±10%。在測(cè)試條件下，進(jìn)行試樣狀態(tài)調(diào)整，時(shí)間為48h以上。
五、測(cè)試過程
5.1 水蒸氣透過率測(cè)試
(1）將待測(cè)試的植物纖維紙瓶子用密封脂安裝在夾具上，固定好后，將夾具及樣品放入包裝件測(cè)試平臺(tái)內(nèi)，與主機(jī)設(shè)備連接。
(2）設(shè)置參數(shù)：選擇包裝件測(cè)試模式，設(shè)置測(cè)試溫度、濕度等參數(shù)，填寫測(cè)試樣品名稱、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)驗(yàn)信息。
(3）開始進(jìn)行測(cè)試，儀器一鍵啟動(dòng)，自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。
(4）試驗(yàn)結(jié)束后，儀器自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。
5.2 氧氣透過率測(cè)試
(1）將待測(cè)試的植物纖維紙瓶子用密封脂安裝在夾具上，固定好后，將夾具與主機(jī)連接。完成后，蓋上夾具的外蓋，并擰緊。
(2）設(shè)置參數(shù)：選擇包裝件測(cè)試模式，設(shè)置測(cè)試溫度、濕度等參數(shù)，填寫測(cè)試樣品名稱、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)驗(yàn)信息。
(3）開始進(jìn)行測(cè)試，儀器一鍵啟動(dòng)，自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。
(4）試驗(yàn)結(jié)束后，儀器自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。
六、測(cè)試結(jié)果與分析
本次測(cè)試的植物纖維紙瓶子的水蒸氣透過率為0.6261 g/(pkg.24h)，氧氣透過率為7.5721 cm3/(pkg.24h)。該結(jié)果是以植物纖維紙瓶子整體作為測(cè)試對(duì)象，相對(duì)于紙張片材，更客觀有效地評(píng)價(jià)了植物纖維瓶子的水蒸氣和氧氣的阻隔性能，為相關(guān)企業(yè)科學(xué)評(píng)價(jià)材料性能，指導(dǎo)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供參考。
