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薄膜测试与包装体测试——婴儿奶粉包装材料的选择
6 k/ |$ d4 E' V t( o; m 大多数新产品的研发只测试薄膜而不进行包装件测试。测试薄膜固然有利于新产品 开发和作对比实验,但包装件测试的重要性。 0 i) P3 t( q& v6 y0 Z# Y8 H3 F$ U; P
4 o5 @7 Q _# s, A( u
某婴儿奶粉制造商希望把奶粉的铁罐包装改成袋包装。因为奶粉遇氧气或遇水汽都 容易变质,必须采用高性能的复合阻隔材料。初步待选材料见表1。因产品目的地市场是在热带地区,试验条件分别设定为见表2。所有 测试均通过mocon渗透测试仪器进行。
q$ ?3 e& a2 |- s
8 H. U+ Y& H; U# H" t; v: b; x& N 表3结果显示,所有这五种薄膜材料都是很好的阻隔材料,它们的OTR和WVT R值均低于仪器检测下限。利用这些结果及袋子的实际尺寸可以预测包装袋理论估算值(见表4)。与之相对照的是包装袋实际测得值结 果(见表5)。
- a8 E& ~6 i3 \: C1 H+ K) W
) L( ^/ J9 ^2 \表1. 待选材料 样品编号 待选材料结构 5 T/ [% c' w# @ W) g1 [7 v3 E: W6 ?
1 PET / Al / Nylon / LLDPE 2 C$ V1 N3 L4 M2 T" @# r: A
2 PET / Al / PE , o; V4 F' [- Q. t4 O
3 PET / Al / PETMET / PE . Q4 e6 q, a* ~, Q& N) `% D
4 PET / Al / Nylon / PE T& N2 w' ^' N; I& ?4 U) U
5 PET / PE (extruded)/ Al / PE(extruded)/PE
3 Y3 o! y% e2 |* q+ v7 e5 c* ^
( q4 w+ t% b* ?3 R( v; i( F/ K" e. b1 s( q. D
表2. 测试条件及仪器 测试项目 测试条件 9 l# t' k8 J( z) H
测试仪器
# r" }. _7 _+ D3 x1 A$ b袋子 OTR
' E# Z: }% ]9 K! V(cc/pkg*day) 温度: 37C; m$ r9 e* F$ \! @: z0 r
被测气: 100% O2 with 90%RH # h" z3 b" o+ A% v- ?' I3 |+ M
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/61
2 `) h8 w5 |* h q1 D薄膜 OTR* M7 l# }$ F. N B9 a# p! ~) ]
(cc/m2-day) 温度: 37C8 U& N0 M" X4 w5 @% u7 S4 X0 U, |( s+ ~
被测气: 100% O2 with 90%RH
" U4 H, t1 r3 e3 I, T6 w, v$ M载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/21
/ W) P7 X& y/ @" A袋子WVTR
% Z. k, t8 L) v* C1 X9 u(gm/ pkg*day) 温度: 37C
0 l- _8 t; D z) Q+ b( ^被测气: 100% RH水汽
. H1 M0 E, T! k载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31 / b: g2 {9 I' c4 F# c2 N. W
薄膜WVTR
5 |1 U4 Y _/ j) y4 p+ H(gm/m2-day) 温度: 37C% P/ G0 f* q8 ^2 Y. h. v3 X# f
被测气: 100% RH 水汽$ r0 j2 ^+ C- j0 u+ s! u. o2 g/ |
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31
H w" `- _3 Z; m9 _2 g 表 3. 薄膜测试结果 样品编号 OTR
$ r' v) k* y. z* k1 v& H# |6 |. M8 y(cc/ m2-day) WVTR
7 ?& `, f2 k4 Y! ^7 I1 g0 p(g/ m2-day)
1 g# `4 |2 {1 A& w+ ?: |1 <0.005 <0.005 + M( S* B% ?$ V8 g$ x
2 <0.005 <0.005
) K8 ]: }' D0 [3 <0.005 <0.005
% j3 X) k! U4 R! g4 <0.005 <0.005
" C$ P; Z+ i' u: U v5 <0.005 <0.005 5 `6 [2 B: ^/ {/ B) C: E; f
5 Y' r" A$ d1 ^2 `- G6 d! |
. h: J8 ?6 q/ n9 Y 表4. 包装袋理论估算值 (利用薄膜测试结果) 样品编号 OTR
) b. n- O4 |6 A" W/ ] (cc/ pkg*day) WVTR
( w6 r" p4 r) `3 @+ D% Z. f: Q(g/ pkg*day) ; ~/ ~4 C) B# B$ K1 b6 |
1 <0.0004 <0.0004
\; `: U, z( Y" J3 c) m- Z2 <0.0004 <0.0004
( y& C. {0 a2 w3 r0 H3 <0.0004 <0.0004 . y1 w. Q3 ?; S% m+ c, A
4 <0.0004 <0.0004 8 M; P0 { {% Z/ K
5 <0.0004 <0.0004 * C& V9 d% b. a! T
5 ^3 {1 v1 T- \6 e3 h& J; z& T e7 F
表5. 包装袋实际测得值 样品编号 OTR (cc/ pkg*day) WVTR (g/ pkg*day) ) Z% c$ c! C8 N6 H" J; v
1 0.011 0.0021
4 h, t! m! {9 X- u, U" Q; Q+ `2 0.032 0.0010
$ @4 } n5 q6 c. X3 0.040 0.0022
3 w' n% c9 M( |, C! d0 s4 0.036 0.0034 0 A) s2 P0 O9 M- A0 F
5 0.052 0.0015
3 O* y/ Z9 |: n, l: m7 Z) _+ z1 [7 X
1 i% B5 u2 g5 z: J1 v/ e& x% x# t 我们把表4和表5的数据作图可以很直观地看到理论估算值与实际测试结果相差很 大。进一步探索原因发现:在主要阻隔层(铝箔层)折痕处出现有“半穿透”裂缝,在别的一些部位又发现“半穿透”针孔。这些是造成 实际测试结果高于估算值的原因。这些疵点的出现与加工、充填、运输过程有关。这个例子表明,只测试包装材料是不够的,还应该对最 后的成品包装测试,以保证整体包装的性能。 |
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