镀铝薄膜水蒸气透过性试验分析

包装印刷　镀铝薄膜水蒸气透过性　试验分析　■　文／广州质量监督检　Ｉ研究院　郑雪菲　摘要：简述了不同相对湿度下镀铝薄膜的水蒸气透过性测试结果的差异，分析其原因。　关键词：镀铝薄膜水蒸气透过量相对湿度　镀铝薄膜是采用特殊工艺在塑料薄膜表面　究不同材质的镀铝薄膜对测试时相对湿度的敏　镀上一层极薄的金属铝而形成的一种复合软包　感程度，以了解镀铝薄膜水蒸气透过性测试中　装材料。该材料具有非常好的金属光泽，优良　精确控制相对湿度的重要性。　的阻隔性能、遮光性和保香性，而用铝量却大　１。概述　根据ＧＢ／Ｔ　２６２５３—２０１０《塑料薄膜和薄片水　大减少，不但节省了能源和材料，也降低了商　品包装的成本，因此，镀铝薄膜在一定程度上　蒸气透过率的测定红外检测器法》测定不同相　替代了铝箔并被广泛地应用于食品、医药、保　对湿度下ＶＭＢＯＰＰ、ＶＭＰＥＴ、ＶＭＣＰＰ薄膜的水蒸气　健品、化妆品等产品的包装上。　透过量，分析其测量结果与相对湿度的关系，　目前应用最多的镀铝薄膜主要是聚酯镀铝　研究不同材质的镀铝薄膜对测试时相对湿度的　膜（ＶＭＰＥＴ）和流延聚丙烯镀铝膜（ＶＭＣＰＰ），　敏感程度。　１．１测量依据　聚酯镀铝膜一般用作复合包装的中间层，由　于其外观漂亮，在高档包装中应用最多，如奶　ＧＢ／Ｔ　２６２５３—２０１０《塑料薄膜和薄片水蒸气　粉、茶叶等包装袋。流延聚丙烯镀铝膜一般用　透过率的测定红外检测器法》。　作复合包装的热封层，常用于普通的小食品　（如饼干）包装。此外常见的还有双向拉伸聚　丙烯镀铝膜（ＶＭＢ０ＰＰ）。　１．２试验原理　当样品置于测试腔时，样品将测试腔分隔　为两个腔。样品一边为低湿腔，另一边为高湿　在对镀铝薄膜主要性能的日常检测中，水　腔，里面充满水蒸气且温度已知。由于存在一　蒸气透过性是一项非常重要的指标。而在不少　定的湿度差，水蒸气从高湿腔通过样品渗透到　的数据比对中我们发现，镀铝薄膜水蒸气透过　低湿腔，由载气传送到红外检测器并产生一定　量的测试结果往往存在不一致的现象。本文以　量的电信号，当试验达到稳定状态后，通过输　不同材质的镀铝薄膜为试样，在试验温度不变　出的电信号计算出样品水蒸气透过率。　的情况下，改变相对湿度对样品进行测试，研　６０　Ｊ中国包装２０１５．７　包装印刷　１＿５试验样品　ＶＭＢＯＰＰ、ＶＭＰＥＴ、ＶＭＣＰＰ镀铝薄膜，生产单　位：广东威孚包装材料有限公司，生产日期：　２０１５年３月。　２　测试结果及分析说明　２。１不同相对湿度下各试样的水蒸气透过性　试验结果　图１红外透湿仪示意图　保持试验温度（３７．８±０．５）℃不变，将各　１．３试验条件　试样分别置于５０％、７０％、８０％、９０％￣１１　１００％的相　采用９９．９９％纯度的Ｎ　作为载气，温湿度试　对湿度下进行测试。试验结果汇总见表２，结果　验条件如表１所示。　分析示意图如图２所示。　袁１试验条件　从表２ｉＨ图２可以看到，分别在５０％、７０％、　序号　ｌ　１、Ｉ　２　Ｉ　３　ｌ　４　Ｉ　５　ｌ　６　８０％、９０％和１００％的相对湿度下进行测试时，材　温度／￣ｃ　ｌ　３７．８＋０．５　质为不同厚度ＶＭＢ０ＰＰ的试样１和试样２，随着　相对湿序／％ｌ５０＋≯ｌ　７０＋２　ｌ　８０＋２　Ｉ　９０＋２　ｌ１００ｌ１ｎｆ】一ｆ　＋２）　注：条件６是将试样在１００％的相对湿度下进行测试后，再在　测试时相对湿度的增加其水蒸气透过量有所增　（５０±２）％的相对湿度下进行测试。　加，但变化较小，两者的曲线较为一致；而材　１．４仪器设备　质为ＶＭＰＥＴ的试样３１Ｄ材质为ＶＭＣＰＰ的试样４的水　水蒸气透过率测定仪，美国Ｍｏｃｏｎ公司，型　蒸气透过量则随着测试时相对湿度的增加而明　号：Ｗ３／６１。　显上升，特别是把相对湿度从９０％提高到１００％　时，其水蒸气透过量有非常明显的增大。　表！　不同相对湿度下测试结果汇总表　测试结果／［ｇ／（ｍ・２４ｈ）］　相对湿度　试样ｌ　试样２　试样３　试样４　／％　材质　ｌ　厚度　材质　ｌ　厚度　材质　ｌ　厚度　材质　ｌ　厚度　ＶＭＢＯＰＰ　ｌ　２８啪　ＶＭＢＯＰＰ　Ｉ　１８１￣ｎ　ＶＭＰＥＴ　ｌ　１２啪　ＶＭＣＰＰ　ｌ　２５１Ｊｍ　５０±２　０．２４　０．０８　０．３３　０．６７　７０±２　０．４７　０．１９　０．６９　１．４５　８０±２　Ｏ．６０　０．１４　０．８９　１．６８　９０±２　０．５７　０．２ｌ　１．２６　２．０３　１００　０．６２　０．２８　２．７８　３．００　磐２不同相对湿度下测试结果示意豳　２。２　５０％相对湿度下的重复性试验　／　将试样按（５０±２）％ｒ．ｈ．一ｌＯ０％ｒ．ｈ．一　、，／ｆ　／　一．鼠榉１（５０－＋２）％ｒ・ｈ・的顺序进行测试，试验结果汇　．—＿———＿　－．—　，　／　＋试｛葶２　总见表３，结果分析示意图如图３所示。　／　／．ｒ＿—－．１　＿★－｛式ｌ单　从表３１Ｄ图３可以看到，在（５０－＋２）％的相对　●－一一一ｒ　湿度下进行两次测试得到的结果中，试样１和试　５０　７０　８０　９０“ＩＤ　挂髓港穗ｌＡ　．　样２前后两次的测试结果差异不大，而试样３ｉＤ　中国包装２０１５．７　ｌ　６１　包装印刷　试样４的第二次的测试结果比第一次则有非常明显的增大。　表３　Ｉｌ１％相对湿度下重复性测试结果汇总表　测试结果／［ｇ／（ｍ・２４ｈ）］　相对湿度／％　试样１　试样２　试样３　试样４　材质　厚度　材质　Ｉ　厚度　材质　厚度　材质　厚度　Ｖ￣Ⅱ３ＯＰＰ　２８№　ＶＭＢＯＰＰ　ｌ　ｌ８帅　ＶＭＰＥＴ　１２啪　ＶＭＣＰＰ　２５№　５０±２　０．２４　０．０８　０．３３　０．６７　ｌ００一（５０＋＿２）　０．３１　０．１Ｏ　１．０９　１．３４　２．３试验结果分析　验中，ＶＭＢＯＰＰ薄膜前后两次的测试结果差异不　（１）ＣＰＰ和ＰＥＴ薄膜自身的水蒸气透过量　大。　与ＢＯＰＰ膜相比较大，透过其到达镀铝层表面的　３．小结　水蒸气的量也较大，因此ＶＭＣＰＰ与ＶＭＰＥＴ的水蒸　不同薄膜基材的镀铝膜对水蒸气的敏感程　气透过量随着相对湿度的上升增幅较Ｖ‘ＭＢＯＰＰ明　度是不一致的，如果基材本身的水蒸气透过量　显。　较大或者含有易与水结合的基团时，其水蒸气　（２）在高湿环境下（如相对湿度达到　透过量与相对湿度有非常密切的关系。因此，　１００％），透过ＣＰＰ和ＰＥＴ到达镀铝层的水蒸气的　在此类薄膜的水蒸气透过性测试中，严格控制　量非常大，已经对镀铝层造成了严重的破坏，　测试时的相对湿度是非常重要的。而在较高相　此时再把相对湿度降低至５０％进行重复性试验　对湿度的环境下，此类镀铝膜的阻隔性还会受　己无法获得原来的值，说明ＶＭＣＰＰ与ＶＭＰＥＴ薄膜　到不可逆的损害，因此在实际使用中需要特别　的阻隔性已经受到了不可逆的损害。而ＢＯＰＰ膜　注意该类产品使用环境的条件。如果使用环境　因自身阻隔水蒸气的能力较好，透过其到达镀　的相对湿度较高，则应该选择水蒸气透过量较　铝层表面的水蒸气的量较少，即使在高湿的环　少，且对水蒸气不敏感的材料作为基材，以达　境下对镀铝层的破坏也有限，因此在重复性试　到良好的使用效果。　６２　Ｉ中国包装２０１５．７