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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
" L! n" e) T, O, B- A 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。
6 c) C& T5 ?: `. _3 K, H
" q, K* _1 b/ l% X" r5 @& f7 G/ p; d 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。5 |/ Y4 V3 B+ l" ]
- I. t& w( N Y
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)。 ?$ i% i! j! b% Z; {6 o
, P1 K$ l4 ^- {6 q3 s# R) y. ~; B
表1. 待选材料 样品编号 待选材料结构
4 i& a6 @( ]7 N1 PET / Al / Nylon / LLDPE
# x0 Y7 G. a7 }. @8 _2 PET / Al / PE
+ W3 }& Y. w9 A3 PET / Al / PETMET / PE 3 R6 A _8 T1 S: ~4 M
4 PET / Al / Nylon / PE
+ z# F) a! O) b( g* F& y5 PET / PE (extruded)/ Al / PE(extruded)/PE
- Z* n- J4 R' h# ]
' m0 P6 p6 F9 s* x F1 [, N6 R
# t H* w3 J" T5 C0 j 表2. 测试条件及仪器 测试项目 测试条件 / V# c- F5 ^" c/ U, T$ \
测试仪器
6 ^5 u3 p& ?( ^/ M( A& x( n袋子 OTR+ H% t- \' A X. i) H
(cc/pkg*day) 温度: 37C" ?5 M& j; i/ g3 u) Z
被测气: 100% O2 with 90%RH
+ }8 j: o* H4 r% @5 N载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/61 : x4 L2 C2 ~$ v y6 p8 C* l( h
薄膜 OTR; `( x% r! ~' Q' W7 U
(cc/m2-day) 温度: 37C
" s5 n9 \# E" S ~% w被测气: 100% O2 with 90%RH
! R* b$ j, h# J; }载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/21 + Y) O/ I: x" b1 Z! {" u0 A
袋子WVTR
0 F1 Y0 J! @6 X3 j& K(gm/ pkg*day) 温度: 37C
j, n9 b3 m( n$ j5 s4 ~被测气: 100% RH水汽+ P, T" X! M' T4 _! `- N
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31 ) J6 A" m7 w+ r0 {1 Z! g' P
薄膜WVTR
9 f/ x0 L& m: M/ N4 V+ r(gm/m2-day) 温度: 37C
, G* g( _/ N8 s' p9 b& R被测气: 100% RH 水汽
5 c( E' g7 g3 [4 F0 |5 x9 @; Y载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31 # l5 ~9 [. t9 Y: h
表 3. 薄膜测试结果 样品编号 OTR! n+ q/ I( k( ~* w9 G
(cc/ m2-day) WVTR
! F$ ~( R: M4 _ H2 [- m(g/ m2-day) . `' E0 n2 o8 K9 V2 l7 S3 Q, R9 f
1 <0.005 <0.005
3 ^% E [; j( T3 `/ L* s, u, a2 <0.005 <0.005
* D$ i; C5 ]5 n7 s3 <0.005 <0.005
5 w$ \0 N2 B; n7 c4 <0.005 <0.005 : K! Z5 x) g" T4 l7 g: |7 M
5 <0.005 <0.005
0 }4 H. ^2 i, O z& N: G4 ]" h+ Q) S5 ]+ d6 `! I5 c3 T
( t) a; f1 b" N* T2 R1 p- |, Z) q* \ 表4. 包装袋理论估算值 (利用薄膜测试结果) 样品编号 OTR/ Z& b1 {8 g; u; w1 E5 e& V& x8 i
(cc/ pkg*day) WVTR
n: {( K8 v# i. Y(g/ pkg*day) 6 n: v; N) R0 h; b
1 <0.0004 <0.0004
1 X; o; n# O5 z5 I. C P% x) H2 <0.0004 <0.0004 , e$ G; N* x- U
3 <0.0004 <0.0004
! W: X- I& _- M, v: f4 <0.0004 <0.0004 j$ a) T* I$ d- x. \# F8 R
5 <0.0004 <0.0004 * c2 N! `6 F$ o: F0 Q( D/ H7 P
8 _, j/ Y; f; K% f+ t3 G. G( ~
, h8 S {+ C6 M
表5. 包装袋实际测得值 样品编号 OTR (cc/ pkg*day) WVTR (g/ pkg*day)
9 }' B4 y( a. f8 }; S1 0.011 0.0021 3 g7 x9 d( V. i, i" k, Q: Y g
2 0.032 0.0010 % C3 ~* M+ r: C) Z8 ~5 W
3 0.040 0.0022
?/ d* d: Z( d5 {1 j4 0.036 0.0034
9 }2 b8 r5 `- F1 r- s* C5 0.052 0.0015
1 b( d$ B; a' V" q/ I
- A3 M |% g0 \0 ?1 l4 I: L8 o; \
1 |! s& n3 [! s5 [- A3 U) j 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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