摘要:改性淀粉膜是一種綠色環(huán)保的材料,作為一種新型的可降解的包裝材料,其性能的優(yōu)劣備受薄膜生產企業(yè)與使用企業(yè)的關注。本文以改性淀粉膜的阻隔性為例,采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試了其氧氣透過量,通過對試驗原理、試驗設備、試驗過程等內容的簡單介紹,為監(jiān)測淀粉膜的阻氧性能提供參考。
關鍵詞:改性淀粉膜、可降解、綠色環(huán)保、阻氧性、氧氣透過量、壓差法氣體滲透儀、阻隔性、包裝材料
1. 意義
隨著“白色污染”的加重及人們環(huán)保意識的增強,用綠色環(huán)保類包裝材料代替普通的塑料包裝材料的理念日益受到重視,對綠色環(huán)保材料的研究正如火如荼的進行,可降解材料就是其中之一。淀粉在自然界中分布極為廣泛,是研究早、也是迄今為止研究多的成膜材料。普通的淀粉膜較脆、強度低,在用作包裝材料時很容易發(fā)生折斷、脆裂,故而改性淀粉膜應運而生。改性淀粉膜是在天然淀粉所具有的固有特性的基礎上,通過物理、化學或酶處理等方法,改變淀粉分子的結構、大小或淀粉顆粒性質,從而改善淀粉的性能,擴大其應用范圍。作為包裝材料的改性淀粉薄膜,目前已研究的應用方向包括干貨、糕點、冷凍食品、糖果、熟食、新鮮果蔬等食品的包裝,在改性淀粉膜包裝推廣使用前,其阻隔性能是必須進行檢測的一類重要的性能指標,該指標值的優(yōu)劣將直接影響所包裝產品在存儲過程中質量的變化情況。
2. 檢測樣品
某科研院校研究的改性淀粉薄膜。
3. 檢測依據
本文采用壓差法原理測試改性淀粉膜樣品的氧氣透過量,檢測過程依據的方法標準為GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法壓差法》。
4. 試驗設備
鑒于本次測試改性淀粉膜樣品脆度較大的特點,為了防止試驗過程中淀粉膜發(fā)生破損而損壞設備的傳感器,本文利用濟南蘭光機電技術有限公司自主研發(fā)生產的VAC-V2壓差法氣體滲透儀測試樣品的阻氧性,壓差法試驗過程中需在試樣的下方放置一片支撐試樣用濾紙,而該濾紙可防止破損的改性淀粉膜碎片進入設備內部。
1 VAC-V2壓差法氣體滲透儀
4.1 試驗原理
壓差法原理即試驗過程中試樣兩側的壓力是不相等的,存在一定的壓力差。具體的實現(xiàn)過程為,將預先處理好的試樣裝夾在設備的上下腔之間,首先對低壓腔進行抽真空,然后對整個測試腔抽真空,達到規(guī)定的真空度后,關閉測試下腔,向上腔充入一定壓力的試驗氣體,從而在試樣的兩側形成一個恒定的壓力差,根據試驗的需要,該壓力差可進行調整。依據擴散原理,氣體會從高壓側通過試樣滲透到低壓側,根據對低壓側壓強的監(jiān)測處理,即可得到試樣的各項阻隔性參數。
4.2 試驗參數
4.3 適用范圍
(1) 本設備專業(yè)用于多種薄膜、片材試樣在各種溫度下的氣體透過率、滲透系數、溶解度系數、擴散系數的測試。
(2) 本設備還可擴展到航空航天用材料、紙及紙板、漆膜、玻纖布、玻纖紙、化妝品軟管片材、各種橡膠片材等材料的透氣性測試。
(3) 本設備適用于多種氣體的透過率測試,如氧氣、二氧化碳、氮氣、氦氣、空氣等。
(4) 本設備可滿足多項國家和標準,如ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038-2000、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等。
5. 試驗過程
(1) 從改性淀粉膜樣品表面裁取直徑為97 mm的試樣3片。
(2) 在設備的3個試驗腔的周圍分別涂抹一層真空油脂,并在測試區(qū)域內分別放置1片直徑為65 mm濾紙。將裁剪的試樣粘貼在試驗腔上,合上上腔,并擰緊。
圖2 裝樣過程
(3) 設置試樣名稱、試驗溫度、試驗濕度等參數信息。
(4) 點擊試驗選項,試驗開始,打開真空泵,系統(tǒng)自動進行抽真空。
(5) 試驗結束后,設備分別顯示三個測試腔的試驗結果。
6. 試驗結果
本次測試的改性淀粉膜樣品的氧氣透過量分別為5.6341 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、6.0148 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、5.8691 cm3/(m2·24h·0.1MPa),平均值為5.8393 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
7. 結論
改性淀粉膜是一種可降解的、綠色環(huán)保的材料,在改性淀粉膜包裝材料的研發(fā)與應用過程中,阻氧性的高低是應重點關注的性能指標之一。本文以VAC-V2壓差法氣體滲透儀為檢測設備,測試了改性淀粉薄膜樣品的氧氣透過量,試驗過程簡單,設備易于操作,試驗數據的精度高、重復性好,可準確的反映出所測試薄膜樣品的阻氧性。恒品致力于通過包裝檢測技術提升和實驗室檢測儀器研發(fā)幫助客戶應對包裝難題,助力包裝相關產業(yè)的品質安全。