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植物纖維包裝容器阻隔性能測試方法

欄目：技術文獻

發布時間：2025-02-28

摘要：植物纖維包裝容器的阻隔性能是其功能性的核心指標，直接影響包裝對內容物的保護能力。阻隔性能主要包括對水分、氣體（如氧氣）、油脂、異味等的阻隔能力。本文以我司的水蒸氣透過率測定儀和氧氣透過率測定儀對植物纖維紙瓶子進行水蒸氣和氧氣的阻隔性能測試，介紹了植物纖維包裝容器水蒸氣和氧氣透過率的測試方法，并對測試原理、儀器設備、測試過程、測試結果等內容進行了描述，有效評價了植物纖維紙瓶子的水蒸氣和氧氣阻隔性能。


植物纖維包裝容器是一種環保型包裝材料，主要由天然植物纖維制成，如竹纖維、甘蔗渣、麥秸、稻草等。這類容器具有可降解、可再生、低碳環保等特點，廣泛應用于食品、飲料、電子產品等領域的包裝。它們通常用于取代傳統的塑料袋、泡沫、紙張等包裝材料，減少對環境的損害。植物包裝材料可以回收利用，或者在被丟棄后自然降解，不會對環境造成負面影響。



然而，植物纖維材料的多孔性導致其天然阻隔性能較弱，未經處理的植物纖維容器對水分的阻隔能力較差，容易吸濕變形。氧氣阻隔性能對于食品保鮮至關重要。植物纖維本身對氧氣的阻隔能力較弱，可能導致食品氧化變質，需通過涂層、復合等技術進行提升。隨著技術的進步，植物纖維包裝容器將在保持環保特性的同時，實現更優異的阻隔性能，滿足更多應用場景的需求。


一、測試方法

目前包裝件水蒸氣透過率和氧氣透過率測試均有相應的國標標準，包裝件水蒸氣透過率測試標準為GB/T 31355-2014 《包裝件和容器水蒸氣透過性測試方法 紅外傳感器法》，包裝件氧氣透過率測試標準為GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過性測試方法 庫侖計檢測法》，本次測試參照著兩個標準進行。


二、測試儀器

本次植物纖維紙瓶子水蒸氣透過率測試采用由廣州標際包裝設備有限公司自主研發的W401 2.0 紅外法水蒸氣透過率測定儀+我司包裝件測試平臺進行，測試條件為溫度38℃，測試濕度90%。纖維紙瓶子氧氣透過率測試采用由廣州標際包裝設備有限公司自主研發的Y110 2.0 庫倫電量法氧氣透過率測定儀進行，測試條件為溫度23℃，測試濕度0%。


W401 2.0 紅外法水蒸氣透過率測定儀+包裝件測試平臺


W401 2.0水蒸氣透過率測定儀基于紅外法水分傳感器的測試原理，采用大空間的外置包裝件測試腔，可設置恒定的溫度和濕度的條件，為高、中、低阻隔材料的提供寬量程、高效率的水蒸氣透過率（量）測試。適用于 BOMO 托盤、瓶子、杯子、軟包裝、軟木塞、瓶蓋等樣品的水蒸氣滲透測試。本設備可按照客戶需求定制多種測試支架，適用于不同的包裝件測試。


Y110 2.0 庫倫電量法氧氣透過率測定儀


Y110 2.0庫倫電量法氧氣透過率測定儀基于庫侖電量法氧氣傳感器的測試原理，參照GB/T 19789、ASTM D3985等標準設計制造。采用高精度進口氧氣傳感器，測試精度高。適用于食品、藥品、醫療器械、日用化學、光伏電子等領域的薄膜、片材、紙張、包裝件及相關材料的氧氣透過性能測試。對于包裝件而言，定制夾具，將包裝件的開口密封。向包裝件內通入氮氣載氣，包裝件外側則置于已知氧氣濃度的環境中(如氧氣濃度為 20.8%的大氣中或氧氣濃度為 100%的密封環境中)。透過包裝件壁的氧氣被流動的氮氣攜帶至庫倫電量傳感器，通過對傳感器測量到的氧氣濃度進行分析，從而計算出氧氣透過率。


三、測試樣品

植物纖維紙瓶子


四、樣品狀態調節和試驗環境

按照GB/T 31354-2014、GB/T 31355-2014的規定，實驗室環境條件為溫度23±2℃，相對濕度為50±10%。在測試條件下，進行試樣狀態調整，時間為48h以上。


五、測試過程


5.1 水蒸氣透過率測試

(1）將待測試的植物纖維紙瓶子用密封脂安裝在夾具上，固定好后，將夾具及樣品放入包裝件測試平臺內，與主機設備連接。

(2）設置參數：選擇包裝件測試模式，設置測試溫度、濕度等參數，填寫測試樣品名稱、檢測標準等實驗信息。

(3）開始進行測試，儀器一鍵啟動，自動進行測試。

(4）試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。


5.2 氧氣透過率測試

(1）將待測試的植物纖維紙瓶子用密封脂安裝在夾具上，固定好后，將夾具與主機連接。完成后，蓋上夾具的外蓋，并擰緊。

(2）設置參數：選擇包裝件測試模式，設置測試溫度、濕度等參數，填寫測試樣品名稱、檢測標準等實驗信息。

(3）開始進行測試，儀器一鍵啟動，自動進行測試。

(4）試驗結束后，儀器自動計算并顯示試驗結果。


六、測試結果與分析

本次測試的植物纖維紙瓶子的水蒸氣透過率為0.6261 g/(pkg.24h)，氧氣透過率為7.5721 cm3/(pkg.24h)。該結果是以植物纖維紙瓶子整體作為測試對象，相對于紙張片材，更客觀有效地評價了植物纖維瓶子的水蒸氣和氧氣的阻隔性能，為相關企業科學評價材料性能，指導、優化生產工藝提供參考。