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种子包装袋防潮性能的检测方法

2017年4月17日 发表评论 阅读评论

摘要:在种子的存储过程中,为保持种子的活性,对其所处环境中的湿度条件要求较为严苛,故其包装袋的防潮性能应较高。本文采用Labthink兰光W3/230水蒸气透过率测试系统对萝卜种子包装袋的水蒸气透过率进行测试,介绍了试验的原理、设备的参数及适用范围,并对试验过程进行描述,从而为企业监控种子包装的防潮性能提供参考。

关键词:种子包装袋、软塑包装、防潮性能、阻水性、水蒸气透过率、水蒸气透过率测试系统

1. 意义

种子是植物的繁殖体系,居于农业生产链条的最上源,是农业生产中最基本、最重要的生产资料,也是人类生存和发展的基础。种子的质量在很大程度上影响着农作物的产量和质量,而种子质量除了与种子的种植、生产过程等有关外,还与其存储过程息息相关。在种子的存储过程中,不可避免要进行呼吸作用,以维持其生命活动,影响呼吸作用的因素主要有环境的温度、气体成分及种子自身的含水量,为了合理控制种子在存储过程中的呼吸作用,防止呼吸过旺或者出现无氧呼吸,种子应存储在低温及具有一定的氧气分压、干燥的环境中。

对于袋装的种子来说,包装袋中水分含量与包装材料的防潮性能直接相关,若包装材料的防潮性能较差,水蒸气透过率较大,则外界环境中的水蒸气向包装内部的渗透量较多,包装内的湿度增加,干燥的种子吸收水分使自身的含水量增加,超过安全水分时,其呼吸作用会明显增强,加快了种子中有机质的消耗,缩短了种子的寿命,同时呼吸作用产生的热量若未及时散失,还容易导致种子出现发霉的现象。因此,较高防潮性能的包装材料是保证种子质量的必要条件之一。

2. 检测样品

本次测试以某品牌萝卜种子包装用镀铝复合膜为检测样品。

图1 常见的种子包装袋

3. 试验依据

目前,软塑包装材料水蒸气透过率的测试方法主要有称重法、红外法、电解法、湿度法四种,本文采用红外法对样品的水蒸气透过率进行测试,检测过程依据的方法标准为GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定 红外检测器法》。

4. 试验设备

本次试验所采用的设备是由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的W3/230水蒸气透过率测试系统。

图2  W3/230水蒸气透过率测试系统

4.1 试验原理

通过浓度差的推动作用实现水蒸气在试样两侧的扩散渗透,并利用红外传感器实现对水蒸气含量的测试。具体的实现过程为,设备的试验腔分为上、下两个测试腔,试验时试样被装夹在两测试腔之间,上腔流动的是具有恒定湿度的氮气,下腔流动的是干燥的高纯氮气,如此试样的两侧便形成了一定的湿度差,水蒸气会从设备的上腔透过试样渗透到下腔,然后被干燥的氮气携带至红外传感器处,通过对传感器产生的同比例电信号的分析计算,即可得到试样的水蒸气透过率等参数。

本设备还可用于容器类试样的阻水性测试,试验时干燥的氮气在容器内部流动,容器外侧处于高湿的状态。

4.2 设备参数

薄膜类试样的测试范围为0.01 ~ 40 g/(m2·24h),并可根据实际需要选择0.1 ~ 1000 g/(m2·24h)的测试范围;容器类试样的测试范围为0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)。

一次试验可同时测试3个试样,试验过程互不干扰,试验数据各自独立。

设备的控温范围为15℃ ~ 55℃,控温精度为±0.1℃;湿度控制范围为0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH,控湿精度为±1%RH。

可快速接入温湿度检定插口,方便用户进行快速校准。

人工、比例、循环三种试验模式为不同阻隔性质的材料提供了合适的检测方法。

提供标准膜用于系统的校准,保证检测数据的准确性和通用性。

支持LystemTM实验室数据管理系统,统一管理试验结果和试验报告。

4.3 适用范围

(1) 薄膜类:适用于各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜、玻纤铝箔纸复合膜等膜状材料的水蒸气透过率测试。

(2) 片材:适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的水蒸气透过率的测试,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(3) 纸类:适用于纸张、纸板及其复合材料的水蒸气透过率测试,如烟包镀铝膜、纸铝塑复合膜片材等。

(4) 容器:适用于塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等的水蒸气透过率测试,如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏管包装、果冻杯等。

(5) 扩展应用:可扩展应用到液晶显示屏膜、医药泡罩、无菌护创膜、汽车油箱、电池塑料外壳等产品与包装的水蒸气透过率测试。

(6) 标准:本设备满足各项国家和国际标准,如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。

5. 试验过程

(1) 将参考膜片置于23±2℃、50±10%RH的环境中状态调节4 h。

(2) 沿设备试验腔的周边涂抹一层真空油脂,将参考膜片粘贴在试验腔上,用设备装夹结构将参考膜片夹紧。

(3) 设置试验温度、湿度、参考膜片厚度等参数信息,点击试验选项,试验开始。调节设备的流量阀,使上腔湿度达到设定值。

(4) 试验结束,手动输入参考膜片的标准值。

(5) 用取样器从萝卜种子包装袋表面裁取试样3片。

(6) 按照(1) ~ (3)的步骤测试试样的水蒸气透过率。

图3 试样装夹过程图

(7) 试验结束,设备根据实时监测的信号值及参考膜片的测试结果,自动计算并显示试样的水蒸气透过率。

6. 试验结果

三个试验腔检测的萝卜种子包装袋样品的水蒸气透过率分别为1.036 g/(m2·24h)、1.101 g/(m2·24h)、1.097 g/(m2·24h),试验结果取三个试验腔测试结果的平均值,即为1.078 g/(m2·24h)。

7. 结论

包装的防潮性是种子包装应重点考虑的性能指标,该指标值的高低会对种子的质量及寿命产生较大影响。本文通过对萝卜种子镀铝复合膜包装水蒸气透过率的测试,介绍了一种测试种子包装袋防潮性能的试验方法,该方法的操作过程简单,智能化程度高,试验结果的重复性与稳定性好,可真实的反映出所测试样品的水蒸气透过率。

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