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农药包装用软塑复合膜材料阻湿性能的测试方法

2018年3月30日 发表评论 阅读评论

摘要:阻湿性能是软塑复合膜材料能否用于包装农药的重要考量因素。本文通过对某农药包装用镀铝复合膜水蒸气透过率的测试,介绍了利用红外传感器法检测农药包装阻湿性能的方法,并描述了试验原理、设备测试系统的参数及使用范围、试验过程等内容,为企业验证农药包装用软塑复合膜的阻湿性能提供参考。

关键词:农药包装、软塑复合膜、阻湿性能、水蒸气透过率、红外传感器法、防潮性

1、意义

作为一个粮食生产大国,农药在我国的生产量及需求量都是巨大的,而包装农药所用材料及形式也随着包装技术的不断进步而发生变化。玻璃瓶是农药的传统包装形式,具有渗透性小,阻隔性好,耐腐蚀性强等优点,但玻璃的易碎性决定了其运输过程的不便;塑料瓶可兼具玻璃瓶的优点,且克服了玻璃瓶在运输过程中易破损的缺点,故而在农药包装方面得到广泛应用,常见的农药包装塑料瓶有高密度聚乙烯瓶、聚酯瓶、含有阻隔层结构的复合瓶等,但包装及运输成本较高;软塑复合膜包装袋成本低,运输方便,随着胶黏剂及复合工艺的不断优化,其可包装的农药种类逐渐增多。

在包装袋是否可用于包装农药的众多影响因素中,软塑复合膜材料的阻湿性能是重要的考虑因素之一,若包装材料的阻湿性能较差,防潮性不好,易导致固体农药吸湿结块,液体农药浓度降低,成分发生变化,药效降低。本文针对性的研究了农药包装用软塑复合膜材料阻湿性能的测试方法。

图1 不同种类农药包装形式

2、测试样品

本次试验所采用的试验样品为农药包装用镀铝复合膜(属于软塑复合膜)。

3、试验依据

水蒸气透过率是表征材料阻湿性能的重要参数,薄膜、片材类试样水蒸气透过率的测试原理主要分为杯式法、电解传感器法、红外传感器法、湿度传感器法,本次试验根据所测试样品水蒸气透过率的范围,选用红外传感器法测试样品的阻湿性能,试验过程依据标准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

本文所采用的试验设备为C390水蒸气透过率测试系统,该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图2 C390水蒸气透过率测试系统

4.1 试验原理

红外传感器法测试水蒸气透过率的试验过程包括水分子渗透过试样与红外光定量吸收水分子两部分,通过控制试样两侧的湿度,使之形成一定的湿度差,水蒸气则会在湿度差的作用下从高湿侧渗透过试样进入低湿侧,低湿侧的氮气携带渗透过的水蒸气进入红外传感器中进行测试,从而得到试样的水蒸气透过率。

4.2 设备参数

薄膜类试样测试面积为50 cm2时,测试范围0.05 ~ 40 g/(m2·24h);测试面积为7 cm2时,测试范围0.35 ~ 280 g/(m2·24h);容器类试样的测试范围为0.00025 ~ 0.2 g/(pkg·d);试验温度控制范围为15℃ ~ 55℃,控温精度为±0.2℃;湿度范围为5%RH ~ 90%RH、100%RH,控湿精度为±2%RH;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;使用第二代三腔一体集成块,三个测试腔均可独立设计,试验过程互不干扰,试验结果独立显示。

4.3 适用范围

(1) 本设备适用于薄膜、片材、纸张、纸板及其复合材料、容器等包装件的水蒸气透过率的测试。其中薄膜包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、玻纤铝箔纸复合膜等;片材包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料,如PP片材、PVC片材、PVDC片材等;纸张、纸板及其复合材料包括纸张、纸板等,如烟包镀铝纸、纸铝塑复合片材等;容器包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶,如茶叶铝罐、可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属包装袋、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏软管包装、果冻杯等。

该设备还可扩展用于太阳能背板、液晶显示屏膜、医药泡罩、药品塑料瓶、无菌护创膜、汽车油箱、电池塑料外壳等特殊包装件水蒸气透过率的测试。

(2) 本设备符合GB/T 26253、GB/T 31355、ISO 15106-2、ASTM F1249、TAPPI T557、JIS K7129、YBB00092003。

5、试验过程

(1) 用裁样器从待测农药包装用镀铝复合膜样品表面裁取试样3片。

(2) 在设备3个渗透池的表面涂抹真空油脂,将裁制的3片试样分别装夹在3个渗透池中,确保试样与渗透池间无气泡、密封良好。

(3) 设置试验温度、试验湿度、试样名称、试样厚度、试验模式等参数信息,点击试验选项,试验开始,打开气源,调节载气流量,使设备内的湿度达到设定值。

(4) 设备按照设定的参数自动进行试验,并在试验结束后显示测试结果。

6、试验结果

3片试样水蒸气透过率的测试结果分别为0.37g/(m2·24h)、0.43g/(m2·24h)、0.36g/(m2·24h),本次试验所检测农药包装用镀铝复合膜样品的水蒸气透过率取3片试样测试结果的平均值,即为0.39 g/(m2·24h)。

7、结论

包装材料阻湿性能的高低是影响存储期间包装内部农药可接触到水蒸气多少的重要因素,与农药存储过程能否保持良好药效息息相关。本文利用红外传感器法设备C390水蒸气透过率测试系统测试了农药包装用镀铝复合膜样品的水蒸气透过率,试验过程简单,设备易于操作,智能化程度高,试验结果精准可靠,可真实反映所测试样品的水蒸气透过率。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业,现有设备还可用于农药包装的阻氧性能、密封性能、热封强度、复合牢度、瓶盖开启性能等多项性能的测试,了解相关设备及检测服务信息,可登陆www.labthink.com查看。愈了解,愈信任!Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作!

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