薄膜测试与包装体测试——婴儿奶粉包装材料的选择
大多数新产品的研发只测试薄膜而不进行包装件测试。测试薄膜固然有利于新产品开发和作对比实验，但包装件测试的重要性。
某婴儿奶粉制造商希望把奶粉的铁罐包装改成袋包装。因为奶粉遇氧气或遇水汽都容易变质,必须采用高性能的复合阻隔材料。初步待选材料见表1。因产品目的地市场是在热带地区,试验条件分别设定为见表2。所有测试均通过mocon渗透测试仪器进行。
表3结果显示,所有这五种薄膜材料都是很好的阻隔材料,它们的OTR和WVTR值均低于仪器检测下限。利用这些结果及袋子的实际尺寸可以预测包装袋理论估算值(见表4)。与之相对照的是包装袋实际测得值结果(见表5)。
表1. 待选材料
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样品编号 |
待选材料结构 |
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1 |
PET / Al / Nylon / LLDPE |
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2 |
PET / Al / PE |
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3 |
PET / Al / PETMET / PE |
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4 |
PET / Al / Nylon / PE |
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5 |
PET / PE (extruded)/ Al / PE(extruded)/PE |
表2. 测试条件及仪器
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测试项目 |
测试条件 |
测试仪器 |
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袋子 OTR
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温度: 37C
被测气: 100% O2 with 90%RH
载气: 100% N2 ，0%RH |
MOCON Ox-Tran 2/61 |
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薄膜 OTR
(cc/m2-day) |
温度: 37C
被测气: 100% O2 with 90%RH
载气: 100% N2 ，0%RH |
MOCON Ox-Tran 2/21 |
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袋子WVTR
(gm/ pkg*day) |
温度: 37C
被测气: 100% RH水汽
载气: 100% N2 ，0%RH |
MOCON Permatran W 3/31 |
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薄膜WVTR
(gm/m2-day) |
温度: 37C
被测气: 100% RH 水汽
载气: 100% N2 ，0%RH |
MOCON Permatran W 3/31 |
表 3. 薄膜测试结果
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样品编号 |
OTR
(cc/ m2-day) |
WVTR
(g/ m2-day) |
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1 |
<0.005 |
<0.005 |
|
2 |
<0.005 |
<0.005 |
|
3 |
<0.005 |
<0.005 |
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4 |
<0.005 |
<0.005 |
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5 |
<0.005 |
<0.005 |
表4. 包装袋理论估算值 （利用薄膜测试结果）
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样品编号 |
OTR
(cc/ pkg*day) |
WVTR
(g/ pkg*day) |
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1 |
<0.0004 |
<0.0004 |
|
2 |
<0.0004 |
<0.0004 |
|
3 |
<0.0004 |
<0.0004 |
|
4 |
<0.0004 |
<0.0004 |
|
5 |
<0.0004 |
<0.0004 |
表5. 包装袋实际测得值
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样品编号 |
OTR (cc/ pkg*day) |
WVTR (g/ pkg*day) |
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1 |
0.011 |
0.0021 |
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2 |
0.032 |
0.0010 |
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3 |
0.040 |
0.0022 |
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4 |
0.036 |
0.0034 |
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5 |
0.052 |
0.0015 |
我们把表4和表5的数据作图可以很直观地看到理论估算值与实际测试结果相差很大。进一步探索原因发现：在主要阻隔层(铝箔层)折痕处出现有“半穿透”裂缝，在别的一些部位又发现“半穿透”针孔。这些是造成实际测试结果高于估算值的原因。这些疵点的出现与加工、充填、运输过程有关。这个例子表明，只测试包装材料是不够的，还应该对最后的成品包装测试，以保证整体包装的性能。
