阻(zu)隔(ge)(ge)性(xing)功(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)是目(mu)前食品(pin)藥品(pin)包(bao)裝中常用的(de)功(gong)能(neng)(neng)性(xing)包(bao)裝材(cai)(cai)料(liao)，選擇具(ju)有阻(zu)隔(ge)(ge)性(xing)功(gong)能(neng)(neng)的(de)包(bao)裝材(cai)(cai)料(liao)可以使內(nei)容(rong)物獲得更好的(de)保存(cun)效果以及(ji)更長的(de)保值期(qi)。阻(zu)隔(ge)(ge)性(xing)檢測是隨著阻(zu)隔(ge)(ge)性(xing)功(gong)能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)的(de)廣泛應用而獲得推(tui)廣的(de)一項(xiang)檢測項(xiang)目(mu)，近幾年隨著食品(pin)安全工程(cheng)的(de)推(tui)廣逐漸被大家所(suo)認(ren)知(zhi)和接受。
塑料膜透氣性能的(de)測(ce)(ce)試通常利(li)用氣體(ti)透過(guo)率(lv)測(ce)(ce)試儀。山東普創(chuang)生產的(de)GTR-V1壓(ya)差法氣體(ti)透過(guo)率(lv)測(ce)(ce)定儀就能很好的(de)起到檢測(ce)(ce)效果。包(bao)裝材料主要(yao)的(de)透氣性原理及影響氣體(ti)滲透的(de)幾點因素(su)來(lai)認識(shi)。
GTR-V1壓差(cha)法氣體透過率測定儀
測(ce)試原理：
氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)(guo)量。在(zai)一個(ge)大氣壓差下，每平方(fang)米透(tou)過(guo)(guo)面(mian)積，24h透(tou)過(guo)(guo)的氣體(ti)(ti)量(標準狀況下)。
透(tou)氣(qi)系(xi)數。在單位(wei)(wei)時(shi)間內(nei)，單位(wei)(wei)壓差(cha)下，透(tou)過單位(wei)(wei)面積、單位(wei)(wei)厚度薄(bo)膜的透(tou)氣(qi)量(標準狀況下)。
氣體(ti)對(dui)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)的(de)透過(guo)是一個(ge)(ge)單分(fen)子(zi)擴散(san)過(guo)程，屬于(yu)質量傳遞過(guo)程。共包括三個(ge)(ge)步(bu)驟(zou)，當在薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)兩(liang)側存(cun)在著濃(nong)度不同的(de)某種(zhong)氣體(ti)時，氣體(ti)首先(xian)溶(rong)解(jie)于(yu)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)之中，由于(yu)固(gu)體(ti)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)都有分(fen)子(zi)間(jian)隙及分(fen)子(zi)內空隙，氣體(ti)在這(zhe)些間(jian)隙中由高(gao)濃(nong)度向低(di)濃(nong)度進行擴散(san)，最(zui)后在膜(mo)(mo)的(de)另一面向外蒸發。氣體(ti)對(dui)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)的(de)滲透就是由無數個(ge)(ge)單分(fen)子(zi)對(dui)薄(bo)(bo)膜(mo)(mo)的(de)滲透構成的(de)。
不同的(de)(de)氣體(例如:氧氣、氮氣、二氧化碳等)對(dui)同一種包(bao)裝(zhuang)材(cai)料的(de)(de)透氣系數是不同的(de)(de)。在食品包(bao)裝(zhuang)中，主要(yao)研(yan)究的(de)(de)是氧氣對(dui)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料的(de)(de)透過性能(neng)，即包(bao)裝(zhuang)材(cai)料的(de)(de)透氧性能(neng)。
影響氣(qi)體滲透性的因素有以下幾點：
①分(fen)子鏈的極(ji)(ji)性。在高(gao)聚物(wu)(wu)材(cai)料中(zhong)，非(fei)極(ji)(ji)性材(cai)料有(you)聚乙烯、聚丙(bing)烯、聚丁二、聚四氟(fu)乙烯等(deng)(deng);弱極(ji)(ji)性的有(you)聚苯乙烯、聚異丁烯、天然橡膠等(deng)(deng);極(ji)(ji)性聚合物(wu)(wu)有(you)聚氯乙烯、尼龍、聚甲基丙(bing)烯酸(suan)甲酯等(deng)(deng);強極(ji)(ji)性的有(you)酚醛樹脂、聚酯等(deng)(deng)。極(ji)(ji)性分(fen)子的相互力大，內聚能密度高(gao)，阻隔性好，擴散系數低。
②分子(zi)鏈(lian)(lian)的剛(gang)性和側基。分子(zi)鏈(lian)(lian)剛(gang)性大(da)、主鏈(lian)(lian)不(bu)靈(ling)活的材料玻璃化溫度高(gao)的材料氣體透過率較低。分子(zi)鏈(lian)(lian)側基不(bu)對稱，高(gao)聚物自由(you)空間大(da)，透過率就相對較高(gao)。
③結(jie)晶度(du)(du)。結(jie)晶度(du)(du)高(gao)(gao)，分子鏈(lian)排列愈(yu)緊密，氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)結(jie)晶性(xing)(xing)物質(zhi)比透(tou)過(guo)無(wu)定性(xing)(xing)物質(zhi)需要更多(duo)的(de)擴散活(huo)化能(neng)，因(yin)而阻隔性(xing)(xing)更好(hao)。一方面結(jie)晶性(xing)(xing)高(gao)(gao)聚物的(de)透(tou)過(guo)率低于(yu)(yu)無(wu)定型高(gao)(gao)聚物，另一方面，同一種高(gao)(gao)聚物中結(jie)晶度(du)(du)高(gao)(gao)的(de)優于(yu)(yu)結(jie)晶度(du)(du)低的(de)
④高聚(ju)物(wu)的密度(du)。與結(jie)晶(jing)度(du)相似，高聚(ju)物(wu)密度(du)高、阻隔性好、滲透(tou)率低。
⑤取(qu)向(xiang)度。通過(guo)(guo)改變高聚物的(de)拉伸取(qu)向(xiang)可顯著(zhu)降低氣體透(tou)過(guo)(guo)率，特別對結晶高聚物，取(qu)向(xiang)可使(shi)晶體按(an)一定方向(xiang)重(zhong)新排列起來還可以(yi)促進結晶，使(shi)得(de)滲透(tou)劑分子(zi)需經過(guo)(guo)更為(wei)曲折的(de)路徑(jing)才(cai)能透(tou)過(guo)(guo)包裝(zhuang)材料。
⑥濕(shi)敏(min)度。有些高(gao)聚(ju)(ju)物(wu)含有羥基-OHI、酰胺基-CNH-等(deng)，對水(shui)(shui)敏(min)感，當水(shui)(shui)分子滲入，形成氫(qing)鍵(jian)，使高(gao)聚(ju)(ju)物(wu)膨脹(zhang)、松弛，使透氣性增加。另外(wai)一些含酯基一C-0一、氯基乕C=N的高(gao)聚(ju)(ju)物(wu)，雖然吸水(shui)(shui)，但不影響阻隔性，因(yin)為不取決于氫(qing)鍵(jian)。
⑦溫(wen)度(du)。總體(ti)上，氣(qi)體(ti)或液體(ti)在(zai)高(gao)聚物(wu)中的(de)(de)(de)透過率隨溫(wen)度(du)升高(gao)而增加。這(zhe)是因為，隨著環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高(gao)，影(ying)響(xiang)塑料薄膜(mo)(mo)阻(zu)隔性因素(su)都會(hui)(hui)有相應(ying)變化(hua)(hua)，聚合(he)物(wu)分子鍵的(de)(de)(de)剛性下(xia)(xia)降，內聚度(du)下(xia)(xia)降，自由體(ti)積增大。環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高(gao)還會(hui)(hui)使經過拉伸取向的(de)(de)(de)聚合(he)物(wu)分子鏈間的(de)(de)(de)取向能(neng)降低。這(zhe)些變化(hua)(hua)使薄膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)透過率隨著環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高(gao)而加大。
