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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 7 o4 K; }/ ~ ]2 P# S6 D
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。
+ @1 Z: j+ n: j, \$ h1 s l3 R6 Y; [8 x
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。
- F0 |* {7 l: m! Y: i
% F9 i* m& y. i# O# y+ ^* F 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)。 D" g* V+ g' Z0 Y2 w _2 H
7 t. s" T. T3 |3 D! ^4 o表1. 待选材料 样品编号 待选材料结构 1 C4 ]& b q6 d* b0 I; O
1 PET / Al / Nylon / LLDPE 1 X+ N7 T7 a3 Z# |
2 PET / Al / PE + R+ O8 `& @6 K: ~8 |
3 PET / Al / PETMET / PE
% y9 P% \ h) L4 PET / Al / Nylon / PE
& I8 L: I2 e. P4 N% N6 C4 v |5 PET / PE (extruded)/ Al / PE(extruded)/PE
5 z) v% [! E, x7 S) q9 T- u) o, v' \+ a9 w7 O: U
! k+ G4 L L& i$ S2 C 表2. 测试条件及仪器 测试项目 测试条件
2 j4 d/ o3 \1 c% }( `' Y测试仪器 ; Q: M Q7 E& J4 G6 S
袋子 OTR9 I+ ~9 D! ~. N! i& `4 e* ^9 j" V
(cc/pkg*day) 温度: 37C
1 B+ D/ `8 b2 a0 d! G" o: T被测气: 100% O2 with 90%RH
: s+ }* c9 c. T6 E载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/61 * Z/ x8 }2 d$ C
薄膜 OTR& O+ T8 c. v# @/ N% b Z
(cc/m2-day) 温度: 37C
5 }* H0 h) _. _1 N- Y0 {被测气: 100% O2 with 90%RH 8 |- |7 H# T: {' F' |) \
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/21 " t0 G4 } [/ H- B" I5 B
袋子WVTR
6 S. k7 |, `4 m [, M! ?(gm/ pkg*day) 温度: 37C
) S! [: T0 Q2 F0 J5 E- H j+ T6 N被测气: 100% RH水汽 d1 Q# V% L$ U$ T7 A3 A3 d1 P
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31
1 ?( c5 ]4 p" v3 P薄膜WVTR
7 F5 I# L, D- g% i4 j# t(gm/m2-day) 温度: 37C
6 q8 K7 H' C1 A1 Y% N$ i- ]被测气: 100% RH 水汽
7 @4 L+ [9 Y3 C, N4 G; E载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31 ! b) d }9 G5 a% C, o
表 3. 薄膜测试结果 样品编号 OTR) h$ D- y# a2 v, j
(cc/ m2-day) WVTR
% [2 Q- g% @4 Q: P(g/ m2-day)
3 Q9 C5 Y6 P0 X+ f: h- M1 <0.005 <0.005
R3 S/ i; X% A" `& A& q" \3 z7 c2 <0.005 <0.005 J' @$ F6 W7 x- o5 i( B
3 <0.005 <0.005
! K/ ^ x0 @5 A* F$ G4 <0.005 <0.005
) J$ I! {, d, O# h( j5 <0.005 <0.005
/ _( A) ^+ w" B4 n% ~% B9 x
5 g9 ~# V$ Z `& P+ {3 _% q( x2 i+ S9 ^8 r
表4. 包装袋理论估算值 (利用薄膜测试结果) 样品编号 OTR
9 G/ l# U5 @+ F5 ?1 |( ?$ K, a (cc/ pkg*day) WVTR , d5 C, O. f8 M: @6 ~- r3 V
(g/ pkg*day) 9 H+ ^" y. p. K$ @& j+ D$ v' t- T
1 <0.0004 <0.0004
; t1 n1 t5 R- a/ V+ V& ^3 l2 <0.0004 <0.0004 8 g( l+ t* r; H; }5 `( f0 q% R
3 <0.0004 <0.0004
+ b6 H0 |! o0 _) f# T9 P, Y+ u, l0 u4 <0.0004 <0.0004 0 G: |# x1 t) R. d L, [* x
5 <0.0004 <0.0004
4 W/ s# |/ Y/ j9 K3 v+ H& x4 ]2 M( v$ z5 P5 f* U8 |. h, K
5 _) S' c$ i; m% q. j
表5. 包装袋实际测得值 样品编号 OTR (cc/ pkg*day) WVTR (g/ pkg*day) 9 I$ s$ R4 {5 j- }: h
1 0.011 0.0021
$ U0 l1 v' ], x7 s: y2 0.032 0.0010
9 x% I$ V# \- k3 0.040 0.0022 3 F& `5 M" X s$ e
4 0.036 0.0034
, K# F [5 P) j$ F! }7 w9 O" p p5 0.052 0.0015
1 h0 y9 q7 k$ O( J! a& L$ {% y
3 e! S5 H" |( q3 V( U& W5 ?& k* X4 ^- N' u
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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