摘要：红糖是一种常见的食用糖，这类糖在存储过程中常出现结块现象。本文从红糖所用包装的防潮性能角度考虑，分析了包装的水蒸气透过率对红糖结块现象的影响。所采用的水蒸气透过率检测设备为Labthink兰光W3/230水蒸气透过率测试系统，并介绍了设备的试验原理、设备的参数及适用范围、试验过程等内容，以便企业在筛选良好阻水性包材时进行参考。

关键词：水蒸气透过率、防潮性能、阻水性能、水蒸气透过率测试系统、软塑包装、塑料复合膜、红糖、结块

1、意义

红糖即含蜜的甘蔗成品糖，是将甘蔗榨汁，浓缩形成的带蜜糖。红糖因没有经过高度精炼，几乎保留了蔗汁中的全部成分，故除了具备糖的功能外，还含有维生素和铁、锰、锌等微量元素，营养成分较高。红糖极易结块，这主要与其成分中所含有的还原糖有关，还原糖是一种易吸湿性的物质，吸湿后会引起粉状或颗粒状的糖发生结块，当遇到干燥、高温的环境时，所结成的块状糖表面的水分蒸发后，则会形成不易破碎的硬块，不仅影响了消费者的食用，还容易引起微生物的滋生。从上述分析可知，红糖的这种结块的问题主要与其所处环境中的湿度有很大关系，因此通过对环境湿度的控制是预防红糖结块的有效措施。

对于袋装的红糖来说，所处环境湿度的大小与其包装袋的阻湿性能直接相关，若包装袋的阻湿性能较差，则环境中或包装内部的水分很容易通过包装袋进行相互渗透，使包装内部的湿度受外界环境的影响较大，红糖则容易出现结块的问题，相反，较高阻湿性的包装袋则能够对红糖的结块问题起到较好的预防作用。故而，加强对红糖所用包装材料阻湿性能的监测显得尤为重要。

2、检测样品

红糖常用的包装材料包括塑料复合膜、镀铝复合膜等，本文所检测的样品为某品牌红糖包装用塑料复合膜。

图1 常见红糖的包装形式

3、检测依据

薄膜类样品水蒸气透过率的检测方法有称重法、电解法、湿度法、红外法四种，本文依据红外法对所检测样品的水蒸气透过率进行测试，所依据的方法标准为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

本次试验中利用了W3/230水蒸气透过率测试系统对样品的防潮性能进行测试，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发设计。

图2  W3/230水蒸气透过率测试系统

4.1 试验原理

水分子具有吸收红外光的特性，水分子越多，吸收的红外光越多，因此可以通过检测红外光的衰减来确定气体中水分子的含量，本设备即是依据此原理研发。设备分为上、下两个测试腔，上测试腔流动的是具有恒定湿度的氮气，下腔流动的是干燥的氮气，试验时，试样被装夹在上、下两个测试腔之间，根据气体扩散原理，上腔中的水蒸气会通过试样向低湿侧的下腔渗透，并被低湿侧流动的氮气携带至红外传感器处进行水分子含量的检测，通过对传感器所产生的同比例信号的分析，即可得到试样的水蒸气透过率等相关参数。

本设备还可用于容器类试样水蒸气透过率的测试，在检测时，容器内部流动的是干燥的氮气，容器的外侧则为高湿度的氮气。

4.2 适用范围

(1) 薄膜类：适用于各种塑料薄膜、塑料复合膜、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标准，如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。

4.3 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。

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4h。

(2) 状态调节结束后，用设备取样器沿参考膜片表面进行裁样。

(3) 沿设备的测试腔周边均匀的涂抹一层真空油脂，将裁取的参考膜片密封在测试腔上，并用试样装夹结构将试样夹紧。

(4) 设置试样名称、试样厚度、试验温度、湿度等参数信息，点击试验选项，试验开始。调节设备的流量阀，使上腔内的湿度稳定在设定值。

(5) 试验结束后，手动输入参考膜片的标准值。

(6) 按照(1) ~ (4)中的相关操作，对所检测样品进行状态调节、裁样、装样，并进行试验。

(7) 试验过程中，设备对产生的信号值进行实时监测，试验结束后，设备根据监测到的结果及参考膜片的标准值，计算得到试样的水蒸气透过率。

6、试验结果

本文中所检测的红糖包装用塑料复合膜样品的水蒸气透过率分别为3.901 g/(m2·24h)、3.867 g/(m2·24h)、4.026 g/(m2·24h)，试验结果取三个试样测试结果的平均值，即3.931 g/(m2·24h)。

7、结论

为了缓解或防止红糖在货架期内出现结块的现象，影响产品的销售，使用具有较高防潮性能的包装袋是行之有效的措施之一。本文利用Labthink兰光W3/230水蒸气透过率测试系统对某品牌红糖包装用塑料复合膜样品的阻水性能进行测试，试验过程简单、智能化程度高，试验结果精度高、重复性与准确性好，一次试验可同时测试三个样品，具有较高的试验效率，能够准确的反映出所检测样品的防潮或阻湿性能。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与生产的高新技术企业，同时还设有专业的包装检测实验室，在为客户提供精密的检测设备的同时，还可承接来自客户的检测业务，并得到客户的一致好评。了解Labthink兰光可提供的检测设备与检测服务信息，您可登录济南兰光公司查看或致电咨询。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！