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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 8 d3 p- U$ `/ s! Q1 {5 b; p
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。 5 M1 @ w% k, k: x
( e/ i0 e2 g7 m; I& j$ 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。
1 A, N% r" D: e; E8 q# {) C2 {
3 D7 }9 z( S, {- S/ Q! t- T 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)。 # ?3 n/ t/ ]5 q- m/ q
2 s4 h/ M& M0 A% Q, |表1. 待选材料 样品编号 待选材料结构 ! M# W: u) b0 D. m9 f+ P- v8 B
1 PET / Al / Nylon / LLDPE
! k) O3 L F4 @2 O$ T2 PET / Al / PE
$ i" x" y1 ?+ E2 J6 `: r3 PET / Al / PETMET / PE
+ Z0 T% Q: Q, n) L1 @" q4 PET / Al / Nylon / PE # ?$ I, V- K+ l- D
5 PET / PE (extruded)/ Al / PE(extruded)/PE
, \/ q( Q6 h4 E" \! t# x t$ B& \ Z# a' g$ f" X3 V
3 l) t+ U7 W: W 表2. 测试条件及仪器 测试项目 测试条件 4 a( h5 `) Z( a1 ~& w
测试仪器
. v0 K" y; s7 i" a/ }袋子 OTR
3 I9 U0 @, u) }0 K( B0 q& |(cc/pkg*day) 温度: 37C
# U! `2 t; e7 Z& S3 r被测气: 100% O2 with 90%RH $ c. N7 w/ Q) x' V+ m; _% \3 j9 [9 J
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/61 - h' I, a4 C/ R3 N, b8 [" c& }
薄膜 OTR
( L% X7 @( b: z: d8 n$ t(cc/m2-day) 温度: 37C
?6 f# v' @2 ^# O) @5 N被测气: 100% O2 with 90%RH + S, O+ e4 \4 R$ F2 j/ w d4 l8 x
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Ox-Tran 2/21
! }& z# @) O- G6 L袋子WVTR# N! N$ R- n: Z$ `, _7 ^9 D
(gm/ pkg*day) 温度: 37C3 _6 s4 [/ d$ L) V6 z) M
被测气: 100% RH水汽3 y m& }3 t0 ^! N9 |' b
载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31 ! I3 @8 z: M8 T) `5 S8 r7 V$ H
薄膜WVTR
* |8 }9 N3 d- S(gm/m2-day) 温度: 37C
3 k8 K1 s, ~% j4 J被测气: 100% RH 水汽
6 z2 i" _5 M0 g- O- y载气: 100% N2 ,0%RH MOCON Permatran W 3/31
% A* M& Z' C! y' X2 \3 v/ M" i 表 3. 薄膜测试结果 样品编号 OTR
( c0 A' ?9 M" h(cc/ m2-day) WVTR
- N0 R& ~' I+ [4 L6 b2 W" t(g/ m2-day) 1 u! b- Z F) o0 D
1 <0.005 <0.005 3 W( P+ u% f- n/ d
2 <0.005 <0.005 & J. j8 b' v9 z9 Z
3 <0.005 <0.005 ! A: ?' O' k& [0 d. |
4 <0.005 <0.005
0 j5 N7 Z" b! |" ?6 l! N @' |5 <0.005 <0.005 * z$ o: X7 P# v
0 L2 U0 a/ C$ I
, K- s, A2 i* b0 V1 x) t8 O' H 表4. 包装袋理论估算值 (利用薄膜测试结果) 样品编号 OTR( E& w. [0 D+ D
(cc/ pkg*day) WVTR
5 K8 u- J% [1 E F" Y' n+ _(g/ pkg*day) . h- I- m: ]- Q% \5 d3 F {
1 <0.0004 <0.0004
- |0 h) \$ n3 N: W- h" Q4 F2 <0.0004 <0.0004
( N; [# v S- e5 f% ^3 <0.0004 <0.0004
) z h4 T0 A' {, R4 o1 E4 <0.0004 <0.0004
( ?# {2 R/ D# n+ h3 k% a5 <0.0004 <0.0004
! a( L! Z4 O1 l# T+ |3 l/ x
5 p* M0 l- x4 O( O3 |8 ]2 o% y, P
表5. 包装袋实际测得值 样品编号 OTR (cc/ pkg*day) WVTR (g/ pkg*day)
) m; [+ P) I! y1 0.011 0.0021
" _* T9 a5 O( t3 Z# K5 Q, W6 @# ~$ R2 0.032 0.0010
, t2 ?0 z6 S% H, m3 0.040 0.0022
. R8 ?7 }: m( m. C# A4 0.036 0.0034 : O7 p: B' r5 M9 A* C$ t
5 0.052 0.0015
7 A% @2 x, _; b9 V/ q W& N* F, N/ u' F" q( \5 j8 K* ~
: p! g) v2 ]7 R" p0 F; S1 @% H# l 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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