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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
& k w% O4 _8 n& J" q7 |" I 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。
* W9 y6 j; r: {9 S. p* D
. x" ?( y9 q: k# R6 @/ H 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。8 v% E, o. w1 v! H( }! ~8 W
( u- q: G9 M$ }4 [5 ?. v
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)。
4 J9 |( E" ]% f9 L
' F G! f/ v: z' `表1. 待选材料 样品编号 待选材料结构
# x7 Y7 o! ~+ x/ [0 G1 PET / Al / Nylon / LLDPE
5 U2 E' R6 {0 u. _2 PET / Al / PE
7 n: }1 j H! T# m3 PET / Al / PETMET / PE
# f1 I$ D, j% B' c4 PET / Al / Nylon / PE
$ X2 ]1 o9 c4 f5 _' p' {, r5 PET / PE (extruded)/ Al / PE(extruded)/PE 7 V; U, r5 d4 V( T- I; Z: K2 K0 b
( j, D+ R8 u. M
1 @: O9 b9 \% p$ q 表2. 测试条件及仪器 测试项目 测试条件 % [- T, [1 Z! y: E0 _* q) Q& |$ J- Z
测试仪器
9 w" V$ `' N1 @ [& Z2 \; b% c/ y1 M袋子 OTR# g' ^5 ~4 X1 y- [
(cc/pkg*day) 温度: 37C$ ~- S7 C2 Y2 B5 `/ r1 H8 i2 X% O9 [/ e
被测气: 100% O2 with 90%RH
: E5 ]/ N4 F; ?' T; ?; X载气: 100% N2 ，0%RH MOCON Ox-Tran 2/61
/ R+ u5 S* n Z! n- c( D' {# I! v薄膜 OTR, @5 k6 Q9 a2 T6 J. h% V9 X
(cc/m2-day) 温度: 37C
/ z5 \: o9 U) T" m被测气: 100% O2 with 90%RH
; b8 ~+ N3 U4 A载气: 100% N2 ，0%RH MOCON Ox-Tran 2/21 " V* h/ l6 ]) e( v6 I
袋子WVTR
& g7 r! k- u) w# F2 j& e. e(gm/ pkg*day) 温度: 37C2 D1 D! ^' G! c, A2 I- c
被测气: 100% RH水汽- g$ e( S7 X/ c
载气: 100% N2 ，0%RH MOCON Permatran W 3/31
5 A& \% e$ R! M4 t薄膜WVTR* z$ N) h8 V& Z0 N. |( i
(gm/m2-day) 温度: 37C* w# G1 _" y7 |+ T; t. }
被测气: 100% RH 水汽7 ^/ g/ P8 b' Z& j% B* b: t
载气: 100% N2 ，0%RH MOCON Permatran W 3/31 6 ^) b( W1 J7 N* M: C# O
表 3. 薄膜测试结果 样品编号 OTR
; O% {( v7 U9 C5 c! {( B1 X! k(cc/ m2-day) WVTR x9 `* K! E! h4 F+ \
(g/ m2-day) J3 P" |. K& o H& P
1 <0.005 <0.005 % g! h! R+ U8 O( p# P
2 <0.005 <0.005 4 ~ | c2 g2 }* c" _
3 <0.005 <0.005 - @; ^8 @2 u2 `, X, ^" W: H
4 <0.005 <0.005 1 p3 b, [ S3 O
5 <0.005 <0.005 1 E; k3 E, |3 q" O( `7 L1 U
# Y9 \- c3 U5 {( D
8 j8 ~# D/ X9 Z( r8 n7 ^: }9 r 表4. 包装袋理论估算值 （利用薄膜测试结果） 样品编号 OTR! a- D2 f- T0 |3 ~+ c( s. d
(cc/ pkg*day) WVTR m$ L* g0 @( a+ v( X
(g/ pkg*day)
- ^( D( {- Z% a, K+ {* x1 J0 }. P1 <0.0004 <0.0004 " G8 M2 E& F: {& R/ ?9 u
2 <0.0004 <0.0004 9 _7 \1 T: z9 G% o/ i) v
3 <0.0004 <0.0004
( Z) O8 `- d1 \: ^, {4 <0.0004 <0.0004 8 c# p) @) N% j; j0 V m
5 <0.0004 <0.0004
8 k8 r. J" J2 W' k
" G$ H# h3 `7 N1 c% |
d5 W' c, e" v: O. @; ] 表5. 包装袋实际测得值 样品编号 OTR (cc/ pkg*day) WVTR (g/ pkg*day)
: W+ c M0 L1 W) a$ b1 0.011 0.0021 3 {) q4 K4 P' k( P7 @( G$ Z( |
2 0.032 0.0010 7 O4 g9 a: s3 G( u
3 0.040 0.0022 " Y1 b- B. _0 F1 u4 i/ f( \2 S2 D
4 0.036 0.0034
$ k% W0 A' i: m& o$ ?- T5 0.052 0.0015
$ A/ B; H9 r. X% m6 A7 M
- | i/ q7 }1 |+ y Y& a C; Q/ B1 C+ A
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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发表于 2008-8-18 09:36
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