濕氣阻隔性是影響容器內容物保質期的關鍵指標之一，然而容器透濕性測試的傳統方法及儀器無論在測試效率還是操作方便性上都存在很多不足，本文介紹了一種快速精確測定容器透濕性的方法，以及可實現此法檢測的Labthink TSY-W3電解法透濕儀。
容器是直接用于液體包裝的包裝形式。由于濕氣阻隔性是影響產品保質期的關鍵指標之一，因此對于容器透濕性的精確測定顯得尤為重要。由于容器外形的特殊性使得對容器透濕性的檢測存在一定的困難，所以容器的透濕性測試最早是通過檢測容器片材來估算容器的透濕量的，可是由于容器的壁厚很不均勻而且材料性質在生產過程中會發生變化（在容器的制造過程中原材料需要經過高溫、冷卻等加工工藝），所以估算結果與實際檢測結果會存在不小的偏差。后來有了實測的容器透濕性測試方法，即目前用得最多的傳統的容器透濕性測試方法，然而這種方法無論在測試效率還是操作方便性上都存在很多不足，為此，濟南蘭光另辟蹊徑，推出了采用傳感器法的容器透濕性測試儀，從而實現了容器透濕性的快速精確測定。
容器透濕性測試的傳統方法
目前普遍采用的容器透濕性測試方法是在薄膜透濕性測試稱重法的基礎上發展起來的，采用稱重法測試原理，相關測試標準有GB/T 6981-1986、GB/T 6982-1986、ASTM D 3079-94，按照材料的性質分成軟包裝容器的透濕性檢測和硬包裝容器的透濕性檢測，檢測這兩類容器的具體操作步驟有細微差別，但是基本測試方法是一致的。
測試方法如下：將干燥劑（可使用盛裝附件）放入試驗用容器樣品中，密封試驗樣品，對試驗樣品進行預熱處理后立即轉入恒定濕熱條件的試驗箱（室）內進行濕熱試驗，之后需要根據容器材料透濕性能的高低以適當的間隔時間對樣品重量進行稱量，當滲透達到穩定后以樣品重量的增加量計算容器的透濕量。
盡管該方法是在薄膜測試稱重法的基礎上發展起來的，但是實現自動檢測非常困難，因此該方法的實際應用方便性不佳、測試效率比較低、結果可信性不高。造成這種不好的結果，源于以下幾個方面：
（1）測試時間比較長。按照標準要求進行滲透穩定的判斷時必須獲得至少三個測試點的重量數據，為此標準推薦采用如下的間隔時間：對具有高透濕性的包裝容器，推薦最小稱重間隔時間為2～3天；對具有低透濕性的包裝容器，推薦15～30天稱量一次。如此推算，即使是用阻隔性很差的材料制造的容器，完成一次試驗也需要7～8天的時間，若是檢測由高阻隔材料制造的容器，則完成一個試驗需要數月的時間。
（2）在進行試驗樣品（或者干燥劑及其盛裝附件）的稱量時，試驗樣品（或者干燥劑及其盛裝附件）需要在試驗環境和稱重環境中往復移動，因此導致試驗無法在一個穩定的狀態下進行。本來水蒸氣的透過應該是在一個滲透的平衡狀態下測定的，但這種稱量過程中的移動會破壞在測試條件下建立的滲透平衡，從而影響實驗結果的準確性。而且稱量間隔時間越短則這種影響就會越顯著，這點在標準中也有說明，例如其中明確指出，“稱量過于頻繁會影響試驗的精確性。”
（3）試驗樣品兩側難以長時間保持穩定的水蒸氣壓差。由于放入容器中的干燥劑是有限的，一般是在80～100g這個范圍內，因此當試驗進行了一段時間之后，其中干燥劑的吸濕能力會降低，相應地試驗樣品兩側的水蒸氣壓差會出現變化。當干燥劑的吸濕能力降低后，可以更換干燥劑繼續試驗，但由于對干燥劑的更換很難做到在重量上完全精確的一致，所以對試驗多少會造成影響。
（4）密封可靠性差。尤其是對于不可重復密封的包裝容器，在向其中放入干燥劑及其盛裝附件時需要在容器壁上開口，而放入干燥劑和附件后又必須使用密封蠟將開口處密封，由于每次進行樣品重量的稱量時都需要將干燥劑及其附件從容器中取出，因此在每一次稱量之后都需要進行蠟封操作，這不但大大提高了試驗操作的復雜性，而且也增加了密封失敗的可能性。
（5）重復性差。操作人員的試驗樣品制備習慣、稱量習慣都對會結果產生影響。
（6）由于稱重傳感器的精度受其量程的限制，因此用該方法進行容器檢測的精度要比此法用于薄膜測試的精度差很多。同時該方法測得的試驗結果單位是g/m2·30d，這意味著需要精確測量容器的表面積，可是對于外形不規則的容器來講，這無疑是另一個測試難題。
利用傳感器法檢測容器透濕性
利用傳感器法測量容器透濕性的檢測原理與檢測容器透氣性的原理相同，因此這種方法的實際應用推廣基礎很好。具體測試方法如下：
首先制備試驗樣品。制作方式與檢測容器透氧性的方式一致，樣品的放置方法根據具體檢測部位的不同而存在差異。對容器整體進行透濕性檢測通常包括瓶體的透濕性檢測、瓶蓋及瓶體的整體透濕性檢測兩部分。檢測瓶體透濕性時需將容器倒置，瓶口朝下固定在特制瓶托中，然后向瓶托中灌入配好的專用灌封膠密封瓶口，以防止水蒸氣從瓶托和瓶口的連接處滲入瓶體內。通過此法制作完成的試驗樣品如圖1所示。
圖1 制作完成的瓶體透濕性檢測試驗樣品
在檢測容器的瓶蓋及瓶體的整體透濕性能時，首先要在容器底部開一個小孔，孔的大小以剛通入氮氣的輸入管及輸出管為佳。然后將容器瓶蓋朝上放置在特制的瓶托中，并居中放置，再將配好的灌封膠均勻倒入瓶體與瓶托壁之間，以保證在瓶底的凹進部分與氮氣的輸入及輸出管之間充滿灌封膠，以此制作完成的試驗樣品如圖2所示。
圖2 制作完成的容器整體透濕性檢測試驗樣品
之后將傳感器法薄膜透濕性測試設備中的測試上腔更換為特定外罩（與設備配套），然后安裝上制備好的試驗樣品以將滲透腔隔成兩個獨立的氣流系統（見圖3）。這樣在容器一側為流動的載氣（干燥），另一側則保持一定的相對濕度，從而使樣品兩側水蒸氣濃度不同，即存在穩定的水蒸氣濃度差（相對濕度差）。在水蒸氣濃度差（相對濕度差）的作用下，水蒸氣透過容器壁被載氣流攜帶至傳感器中，此時由傳感器精確測量出載氣流中的水蒸氣含量，就可以計算出試驗樣品的水蒸氣透過率。
圖3 傳感器法容器透濕性測試原理
濟南蘭光的Labthink TSY-W3電解法透濕儀作為一種傳感器法儀器可以實現對容器整體透濕性的快速精確測定，測試精度至少可以達到0.001g/pkg·d，而整個測試時間一般只有3～4天。與傳統稱重法儀器相比，Labthink TSY-W3電解法透濕儀無論是在檢測精度方面還是在檢測效率方面，都具有相當大的優勢。
總結
利用傳統方法檢測容器整體的透濕性存在測試效率低、測試精度差等情況，這些都阻礙了對容器整體透濕性檢測的發展，因此，盡管該方法已經推行多年，但是實際使用效果仍然不好。利用傳感器法檢測容器整體的透濕性是在傳統方法上的一大進步，利用該方法幾乎可以檢測當前全部軟包裝物（包括軟包裝袋、紙盒、瓶子等）的透濕性能，能為全面考察包裝物透濕性對內容物保質期的影響提供更加準確、全面的測試數據。
浙公網安備 33038102331908號
