壓差法氣體滲透儀操作規程

對於(yu) 材質結構相同的包裝材料而言，材料的厚度是影響其阻隔性能的重要因素。材料的厚度增加，延長了氣體(ti) 在包裝材料中的滲透路徑，使得氣體(ti) 從(cong) 試樣的一側(ce) 滲透到另一側(ce) 的時間增加，從(cong) 而降低了滲透過材料的氣體(ti) 量，提高了材料對氣體(ti) 的阻隔性能。然而，材料厚度增加勢必會(hui) 提高包裝成本，且環保性降低，因此，在選用包裝時如何協調控製包裝成本、保證包裝環保性及阻隔性三者的關(guan) 係，則需要研究材料厚度與(yu) 其阻隔性能的關(guan) 係。本文針對性測試了相同材質材料、不同厚度薄膜對應的氧氣透過量，並繪製厚度與(yu) 氧氣透過量關(guan) 係趨勢圖，以評價(jia) 厚度對材料阻氧性的影響。

1、試驗樣品

本次試驗以某種單層膜材料為(wei) 試驗樣品，分別測試厚度為(wei) 10μm、12μm、15μm、25μm樣品的氧氣透過量。

2、試驗依據

目前，軟塑包裝材料氧氣透過量的測試方法包括壓差法、等壓法(庫侖(lun) 計法)，本次試驗采用壓差法對樣品進行測試，試驗過程依據方法標準GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體(ti) 透過性試驗方法 壓差法》進行。

3、試驗設備

本文采用GPT-203 壓差法氣體(ti) 滲透儀(yi) 測試樣品的氧氣透過量，該設備由濟南賽成儀(yi) 器電子科技有限公司自主研發生產(chan) 。

3.1 試驗原理

壓差法原理即根據壓力傳(chuan) 感器所測得氣體(ti) 壓力的變化情況得到材料的氣體(ti) 滲透性能相關(guan) 參數，也是通過壓力差使氣體(ti) 在試樣兩(liang) 側(ce) 發生滲透。將試樣裝夾在設備的測試腔中，使設備的上、下腔分開，上腔中充填測試氣體(ti) ，下腔通過抽真空形成低壓環境，上腔的氣體(ti) 通過試樣滲透到下腔中，下腔中的氣體(ti) 壓力因此而發生變化。通過下腔中的壓力傳(chuan) 感器對下腔氣體(ti) 壓力隨滲透時間的增加情況的實時監測，即可計算得到試樣的氣體(ti) 透過量、氣體(ti) 滲透係數、擴散係數及溶解度係數等氣體(ti) 滲透參數。

3.2設備參數

測試範圍 0.1 ~ 10,000 cm3/m2·24h·0.1MPa（常規）

試樣件數 1件

真空分辨率 0.05 Pa

測試腔真空度

控溫範圍 室溫 ~ 50°C

控溫精度 ±0.5°C

試樣尺寸 Φ95 mm

透過麵積 33.18 cm2

試驗氣體(ti) O2、N2、CO2等氣體(ti) (氣源用戶自備）

試驗壓力 0.4 MPa ~ 0.6 MPa

接口尺寸 Ф6 mm聚氨酯管

外形尺寸 400 mm (L) × 475 mm (W) × 450 mm (H)

電源 AC 220V 50Hz

淨重 75 kg

4、試驗過程

(1) 從(cong) 厚度為(wei) 10 μm的樣品表麵裁取3片直徑為(wei) 97 mm的試樣，在設備的三個(ge) 測試腔周邊均勻塗抹真空油脂，並各放置一片支撐用濾紙，然後將3片試樣分別裝夾在3個(ge) 測試腔中，擰緊測試腔蓋。

(2) 設備連接氧氣氣源。在控製軟件中設置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、濕度及試驗模式等參數信息，點擊試驗選項，打開真空泵，啟動試驗。設備按照設定的參數對試樣的氧氣滲透性能進行測試，並在試驗結束後顯示試驗結果。

(3) 按照(1)、(2)中的步驟依次測試厚度為(wei) 12 μm、15 μm、25 μm樣品的氧氣透過量。

5、試驗結果

取每種樣品3片試樣測試結果的算術平均值為(wei) 該樣品的氧氣透過量。本次所測得厚度為(wei) 10 μm、12 μm、15 μm、25 μm樣品的氧氣透過量分別為(wei) 84.608 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、67.069 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、56.483 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、29.164 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。

6、結論

本次試驗利用壓差法設備GPT-203 壓差法氣體(ti) 滲透儀(yi) 對4種厚度不同的相同材質薄膜樣品的氧氣透過量進行了測試，設備易於(yu) 操作，試驗效率高，試驗結果的精度高，重複性好，可以真實的反映出樣品對氧氣的阻隔性能。隨著厚度的增加，樣品的氧氣透過量降低，說明樣品對氧氣的阻隔性能隨樣品厚度的增加而提高；另外，隨著厚度的增加，樣品氧氣透過量的變化趨勢變緩，即在樣品厚度較薄時，厚度增加，樣品的阻氧性能提高明顯，但隨著厚度的繼續增加，厚度的變化對提高樣品阻氧性能的影響變小。

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