Résumé: L'augmentation ou la diminution de l'épaisseur du matériau du film est l'une des mesures importantes pour améliorer les performances de barrière de l'emballage. Cependant, l'augmentation de l'épaisseur du matériau est destinée à augmenter le coût de l'emballage et à augmenter la charge environnementale. Cet article explore l'effet de l'augmentation de l'épaisseur de différentes structures de film monocouche dans le matériau de film composite sur la barrière globale à l'oxygène de l'emballage à travers le test de la perméabilité à l'oxygène de matériaux de film de différentes épaisseurs, et présente le test de l'équipement VAC-V2 de perméation de gaz de la méthode de différence de pression, comme les principes, les paramètres et le champ d'application, le processus de test, etc, qui fournissent une référence pour améliorer efficacement les performances de barrière des matériaux d'emballage.
Mots clés: Matériau en film, épaisseur, propriété barrière, perméabilité à l'oxygène, quantité de perméabilité à l'oxygène, résistance à l'oxygène, instrument de perméation de gaz à pression différentielle, membrane composite
1.Signification
La performance de barrière est l'une des propriétés de base des matériaux d'emballage pour protéger les produits internes. La différence de propriétés des différents produits détermine la différence dans les exigences de performance de barrière des matériaux d'emballage utilisés. La performance de barrière des matériaux d'emballage est liée à des facteurs tels que la structure et l'épaisseur du matériau. Pour les matériaux en film du même matériau, l'épaisseur augmente et la performance de barrière s'améliore.
Le matériau de film composite est un emballage en plastique couramment utilisé par la plupart des produits. La forme d'emballage faite en mélangeant différents types de matériaux de film monocouche peut tirer pleinement parti des avantages des différents matériaux pour répondre aux exigences d'emballage du produit. Parce que différents types de films monocouches jouent des rôles différents dans la structure de l'emballage, l'augmentation de l'épaisseur des différents matériaux de couche structurelle a un effet très différent sur l'amélioration des propriétés de barrière globales de l'emballage. Par conséquent, l'augmentation aveugle de l'épaisseur du matériau d'emballage ne peut pas atteindre la barrière attendue, mais également sérieusement affecter la protection de l'environnement de l'emballage et augmenter le coût de l'emballage. Dans cet article, à travers le test de la perméabilité à l'oxygène de matériaux de film de différentes épaisseurs, l'effet de l'augmentation de l'épaisseur de différentes couches structurelles sur les performances de barrière à l'oxygène de l'emballage est analysé.
2. Echantillons d'essai
Dans cet essai, des matériaux de film composite de trois épaisseurs et structures différentes, tels que PET (12µm) / PE (45 µm), PET (12µm) / PE (60µm), PET (25µm) / PE (45µm), ont été utilisés comme échantillons pour tester leur débit d'oxygène.
3.Base d'essai
Dans cet article, l'échantillon est testé en utilisant le principe de la méthode de la pression différentielle. Le processus de test est basé sur la norme GB / T 1038-2000 "Méthode de test pour la perméabilité aux gaz des films et feuilles en plastique. Méthode de la pression différentielle".
4. Equipement d'essai
Ce test utilise le perméamètre à gaz à méthode de pression différentielle VAC-V2 pour tester l'échantillon.L'équipement est développé et produit indépendamment par Labthink Instruments Co., Ltd.
4.1 Principe du test
La méthode de pression différentielle consiste à réaliser le processus de pénétration du gaz à travers la différence de pression et à calculer la perméation du gaz en fonction de la variation de la pression du gaz. L'échantillon est serré entre les chambres d'essai de l'équipement et la chambre d'essai est divisée en une chambre supérieure et une chambre inférieure. La chambre inférieure est évacuée pour former un environnement à basse pression et la chambre supérieure est remplie d'une certaine pression de gaz d'essai pour former un environnement à haute pression. La chambre haute pression pénètre dans la chambre basse pression à travers l'échantillon, provoquant une modification de la pression de la chambre basse pression. En fonction de la variation de la pression mesurée de la chambre basse pression avec le temps de pénétration, les paramètres pertinents tels que la perméabilité aux gaz de l'échantillon peuvent être calculés.
Figure 1 VAC-V2 Mesureur de perméabilité aux gaz à pression différentielle
4.2 Champ d'application
(1) Cet équipement est spécialement utilisé pour tester la perméabilité aux gaz, le coefficient de perméabilité, le coefficient de solubilité et le coefficient de diffusion de divers échantillons de film et de feuille à différentes températures.
l Films: tels que divers films plastiques, films composites papier-plastique, films coextrudés, films aluminisés, papier d'aluminium, films composites de papier d'aluminium et autres .
l Matériau en feuille: tels que divers plastiques techniques, caoutchouc, matériaux de construction et autres matériaux en feuille, comme feuille PP, feuille PVC, et feuille PVDC.
(2) Cet équipement peut également être étendu au test de perméabilité à l'air de matériaux pour l'aérospatiale, le papier et le carton, le film de peinture, le tissu en fibre de verre, le papier en fibre de verre, la feuille de tuyau cosmétique, diverses feuilles de caoutchouc et d'autres matériaux.
(3) Cet équipement est adapté pour le test de transmission de divers gaz, tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone, l'azote, l'hélium, l'air, etc.
(4) Cet équipement répond à de nombreuses normes nationales et internationales, telles que ISO 15105-1, ISO 2556, GB/T 1038-2000, ASTM D1434, JIS K7126-1 et YBB 00082003..
4.3 Paramètres de l'équipement
La plage de test est de 0,05 à 50 000 cm3 / (m2 • 24h • 0,1 MPa), la résolution du vide peut atteindre 0,1 Pa; la plage de contrôle de la température est de 5 ~ 95 ℃, la précision du contrôle de la température est de ± 0,1 ℃; la plage de contrôle de l'humidité est de 0% HR, 2% HR ~ 98,5% HR, 100% HR, la précision du contrôle de l'humidité est de ± 1% HR, ce qui peut répondre aux besoins de test des échantillons dans différentes conditions de test; il y a trois chambres de test complètement indépendantes, qui peuvent tester simultanément trois types de même ou différent échantillons; l'ajustement des données à n'importe quelle température peut être effectué pour obtenir facilement des résultats de test dans des conditions de test extrêmes; après restructuration, cet appareil peut également prendre en charge le test des gaz toxiques et des gaz inflammables et explosifs; fournir des membranes standard pour un étalonnage rapide afin d'assurer la précision et la polyvalence des données de test; supporter le système de partage de données de laboratoire LystemTM, la gestion unifiée des résultats et des rapports de test.
5、Procédure de test
(1) Utilisez un échantillonneur pour couper un échantillon d'un diamètre de 97 mm à partir de la surface des trois échantillons à tester.
(2) Appliquez une fine couche de graisse sous vide sur la périphérie des trois chambres de test de l'appareil, puis placez le papier filtre et l'échantillon sur chaque chambre de test en séquence, appuyez doucement sur l'échantillon et expulsez les bulles d'air de la partie où l'échantillon entre en contact avec la chambre de test , Fermez le couvercle de la chambre d'essai et serrez.
Figure 2 Processus de serrage de l'échantillon
(3) Définissez les informations de paramètre telles que le nom de l'échantillon, l'épaisseur de l'échantillon, la température de test, l'humidité de test, etc., allumez la pompe à vide et cliquez sur l'option de démarrage du test pour démarrer le test. L'appareil effectue le test selon les paramètres définis et affiche les résultats du test une fois le test terminé.
6、Résultats de test
La perméabilité à l'oxygène testée des trois échantillons de PET (12µm) / PE (45µm), PET (12µm) / PE (60µm), PET (25µm) / PE (45µm) était de 106,297 cm3 / (m2 • 24h • 0,1MPa ), 87,406 cm3 / (m2 • 24h • 0,1 MPa), 45,617 cm3 / (m2 • 24h • 0,1 MPa).
7、Conclusion
À partir des résultats des tests, par rapport aux échantillons PET (12µm) / PE (45µm), la perméabilité à l'oxygène des deux échantillons avec une épaisseur accrue des échantillons PET (12µm) / PE (60µm), PET (25µm) / PE (45µm), les deux ont diminué, avec l'augmentation de 15 μm de l'épaisseur de la couche de PE, la diminution de la transmission d'oxygène était plus faible, tandis que l'augmentation de l'épaisseur de la couche de PET, 13 μm, le taux de diminution de la transmission d'oxygène était plus fort. Cela montre que l'épaisseur accrue de l'échantillon améliore les performances globales de barrière à l'oxygène de l'emballage.Comme la couche de PET porte l'effet principal de barrière à l'oxygène dans l'échantillon testé, l'augmentation de l'épaisseur de la couche de PET est plus propice à l'amélioration des performances globales de barrière à l'oxygène de l'emballage.
Du point de vue du processus de test, cette étude a obtenu les résultats des tests de perméabilité à l'oxygène des trois échantillons à travers un seul test, et l'efficacité du test est élevée. Labthink Instruments Co., Ltd. est une entreprise de haute technologie spécialisée dans la R&D et la production d'équipements de test d'emballage et de services de test d'emballage. L'équipement existant comprend un système de test de perméabilité à l'oxygène en plus du perméamètre à gaz à pression différentielle utilisé dans cet article Système de test de taux de transmission de vapeur d'eau, testeur de traction électronique intelligent, compteur de coefficient de frottement, testeur d'épaisseur, testeur d'impact, testeur de joint, testeur de force de thermoscellage, testeur de rétrécissement thermique, testeur de force d'adhérence à chaud, analyseur de gaz d'espace de tête. Vous pouvez vous connecter à www.labthink.com pour vérifier les équipements associés et les informations de service. Plus vous comprenez, plus vous avez confiance! Labthink espère améliorer la communication technique et la coopération avec les entreprises et les institutions de l'industrie.