摘要：EVOH材料在包裝應用越來越廣泛，是一種具有高阻隔性能材料。本文利用Labthink蘭光W3/330水蒸氣透過率測試系統測試EVOH高阻隔復合片材對外界水蒸氣阻隔性能，并簡要介紹了試驗的基本過程及試驗設備的適用范圍、設備參數等內容，企業在選擇透濕性能試驗設備及測試方法時可加以參考。
關鍵詞：EVOH、高阻隔、阻濕性、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統
1、意義
EVOH材料是一種新型的阻隔材料，其阻氣性、透明性、光澤性、機械強度、伸縮性、耐磨性、耐寒性和表面強度都非常優異，同時在高性能阻隔樹脂中熱穩定性zui高，這一性質可以使生產廢料再利用。在食品行業用于無菌包裝、熱灌裝和蒸煮袋，包裝奶制品、肉類、果汁罐頭和調味品等。但EVOH在高濕度情況下，其阻隔性能會有一定幅度下降，所以一般作為復合材料中間層，防止影響產品的保質期。
2、參考標準
國內有關軟復合片材包裝水蒸氣的測試方法有稱重法（杯式法）、電解法、紅外法與濕度法，本文參考標準GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 電解傳感器法》進行測試。其他可參考的方法標準分別為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法 杯式法》、GB/T 16928-1997《包裝材料試驗方法 透濕率》、GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 紅外檢測器法》、GB/T 30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率測定 濕度傳感器法》。
3、試驗樣品
某工廠生產的PP/EVOH/PP高阻隔復合片材。
4、試驗設備
濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的W3/330水蒸氣透過率測試系統。
圖2 W3/330水蒸氣透過率測試系統
4.1 測試原理
W3/330采用電解傳感器法測試原理，具有穩定相對濕度的氮氣在薄膜的一側流動，干燥氮氣在薄膜的另一側流動；由于濕度梯度的存在，水蒸氣會從高濕側穿過薄膜擴散到低濕側；在低濕側，透過的水蒸氣被流動的干燥氮氣攜帶至傳感器，進入傳感器時會產生同比例的電信號，通過對傳感器電信號的分析計算，從而得出試樣的水蒸氣透過率等參數。對于包裝容器而言，干燥氮氣則在容器內流動，容器外側處于高濕狀態。
4.2 適用范圍
(1) 本設備適用于塑料片材、薄膜、紙張、紙板及其復合材料、容器等包裝水蒸氣透過率測試。
- 片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復合片材等；
- 薄膜類材料包括各種塑料薄膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等；
- 容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等；
此外，本設備配置特殊裝置還可以應用于醫藥包裝、汽車油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽能背板等特殊包裝水蒸氣透過率測試。
(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003。
4.3 設備參數
- 測試范圍：薄膜測試0.001 ~ 40 g/(m2·24h)，容器測試0.0001 ~ 0.2 g/pkg·d。
- 試樣數量：1 ~ 3件（數據各自獨立）
- 分辨率：薄膜0.001 g/m2·24h，容器0.00001 g/pkg·d。
- 試驗溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃；試驗濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控溫精度±1%RH。
- 系統zui多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統
- 可與氧氣透過率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實現水蒸氣、氧氣透過率同時測試的、便捷的試驗方式
- 支持LystemTM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告
5、試驗過程
(1) 用取樣器裁取尺寸108 mm × 108 mm樣品3片。
(2) 將3片試樣裝夾在設備的3個測試腔上。
(3) 設置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、試驗濕度等參數，點擊“開始試驗”選項。
(4) 啟動氣源，調節氮氣流量和氮氣壓力使測試腔濕度和氮氣流量達到規定值。
(5) 試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。
6、試驗結果
本文測試水蒸氣透過率分別為：0.0107 g/(m2·24h)，0.0126 g/(m2·24h)，0.0149 g/(m2·24h)。
7、結論
PP/EVOH/PP高阻隔復合片材用于八寶粥等即時食品，根據食品特性需保證產品具有高阻隔性能，但EVOH在高濕環境阻隔性能會有一定的降低，所以在選擇包材時應加強對其阻濕性的測試，防止產品在貨架期內出現口感變質問題。W3/330水蒸氣透過率測試系統是一款專業用于薄膜測試和容器測試的水蒸氣透過率測試儀器，設備操作簡單、測試精度高、重復性好。Labthink蘭光作為包裝檢測設備的供應商，始終致力于為客戶提供專業、的包裝檢測設備和檢測服務，了解相關的檢測設備及檢測服務，您可登陸濟南蘭光公司查看具體信息或直接致電咨詢。愈了解，愈信任！濟南蘭光機電技術有限公司愿借此與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。
