奶粉包裝鋁塑復合膜材料的水蒸氣透過率測定

　　摘要：奶粉在高濕環境下易發生結塊的現象，所以奶粉鋁塑復合膜包裝應具有高阻濕性能，并且食品企業應加強對奶粉鋁塑復合膜包裝水蒸氣透過率的檢測。本文利用Labthink蘭光W3/330電解法水蒸氣透過率測試系統測試奶粉鋁塑復合膜對外界水蒸氣阻隔性能（即阻濕性），并詳細介紹了試驗原理、監測過程及試驗設備的適用范圍、操作步驟等內容，企業在選擇透濕性能試驗設備及阻濕性測試方法時可加以參考。

　　關鍵詞：乳制品、奶粉、鋁塑復合膜、高阻隔、阻濕性、水蒸氣阻隔性、電解法、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統

1、意義

　　奶粉是以新鮮牛奶或羊奶為原料，用冷凍或加熱的方法，除去乳中幾乎全部的水分，干燥后添加適量的維生素、礦物質等加工而成的沖調食品，方便快捷。一般奶粉多采用鋁箔復合膜進行袋裝或者金屬罐裝，袋裝奶粉性價比高，方便攜帶。因奶粉有一定吸潮特性，若儲存環境濕度較大，產品易吸收環境中的水份，導致產品易出現結塊現象，增加產品發霉變質的風險，縮短了保質期。若所使用包裝材料的阻濕性較差，即水蒸氣由環境向包裝內部的滲透量較高，則包裝內部的奶粉很容易出現結塊。因此，在選用包材時應加強對水蒸氣透過率的檢測是非常必要的。

2、參考標準

　　國內有關塑料薄膜與薄片水蒸氣透過率的測試方法有4種，分別是電解法、稱重法（杯式法）、紅外法與濕度法，本文參考標準為GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定電解傳感器法》，其他可參考的方法標準分別為GB 1037-1988、GB/T 16928-1997、GB/T 26253-2010、GB/T 30412-2013。

3、試驗樣品

　　某食品企業提供的奶粉用鋁塑復合膜包裝袋。

4、試驗設備

　　濟南蘭光機電技術有限公司自主研發設計的W3/330水蒸氣透過率測試系統。

4.1 測試原理

　　W3/330采用電解傳感器法測試原理，具有穩定相對濕度的氮氣在薄膜的一側流動，干燥氮氣在薄膜的另一側流動；由于濕度梯度的存在，水蒸氣會從高濕側穿過薄膜擴散到低濕側；在低濕側，透過的水蒸氣被流動的干燥氮氣攜帶至傳感器，進入傳感器時會產生同比例的電信號，通過對傳感器電信號的分析計算，從而得出試樣的水蒸氣透過率等參數。對于包裝容器而言，干燥氮氣則在容器內流動，容器外側處于高濕狀態。

4.2 適用范圍

　　(1) 本設備適用于塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復合材料、容器等包裝水蒸氣透過率測試。

• 薄膜類材料包括各種鋁箔復合膜、塑料薄膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、玻纖鋁箔紙復合膜等；
• 片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；紙張、紙板的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復合片材等；
• 容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等；
• 此外，本設備配置特殊裝置還可以應用于醫藥包裝、汽車油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽能背板等特殊包裝水蒸氣透過率測試。

　　(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003。

4.3 設備參數

• 測試范圍：薄膜測試0.001 ~ 40 g/(m²·24h)，容器測試0.0001 ~ 0.2 g/pkg·d。
• 試樣數量：1 ~ 3件（數據各自獨立）
• 分辨率：薄膜0.001 g/m²·24h，容器0.00001 g/pkg·d。
• 試驗溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃；試驗濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控溫精度±1%RH。
• 系統zui多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的系統
• 可與氧氣透過率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實現水蒸氣、氧氣透過率同時測試的、便捷的試驗方式
• 支持Lystem^TM實驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告

5、試驗過程

　　(1) 用取樣器裁取尺寸108 mm × 108 mm樣品3片。

　　(2) 將3片試樣裝夾在設備的3個測試腔上。

　　(3) 設置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、試驗濕度等參數，點擊“開始試驗”選項。

　　(4) 啟動氣源，調節氮氣流量和氮氣壓力使測試腔濕度和氮氣流量達到規定值。

　　(5) 試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。

6、試驗結果

　　本文測試水蒸氣透過率分別為：0.109 g/(m2·24h)，0.095 g/(m²·24h)，0.087 g/(m²·24h)。

7、結論

　　W3/330水蒸氣透過率測試系統是一款專業用于薄膜測試和容器測試的水蒸氣透過率測試儀器，設備操作簡單、測試精度高、重復性好，可以真實反映奶粉鋁塑復合膜包裝的阻濕性。對于奶粉鋁塑復合膜包裝，不但應關注其阻濕性，還需要關注阻氧性、密封性能、熱封強度等性能。Labthink蘭光一直致力于為客戶提供專業的檢測服務與設備，多年來為客戶提供了數以萬計的水蒸氣透過率檢測服務，為客戶提供可靠的技術解決方案。了解關于更多相關儀器信息，您可以登陸濟南蘭光公司查看具體信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！濟南蘭光機電技術有限公司愿借此與行業中的企事業單位增進技術交流與合作。