摘要：薄膜的厚度是影響氧氣透過量的重要因素。本文分别測試了厚度為10 μm、12 μm、15 μm、25 μm的同種材質的薄膜材料的氧氣透過量，對比了該材質薄膜的氧氣透過量随相應厚度變化情況，并介紹了試驗原理、相關壓差氣體滲透儀的參數及适用範圍、試驗過程等内容，為材料氧氣透過量的研究及測試提供參考。

關鍵詞：厚度、氧氣透過量、壓差法、壓差法氣體滲透儀、薄膜材料、阻氧性能

1、意義

對于材質結構相同的包裝材料而言，材料的厚度是影響其阻隔性能的重要因素。材料的厚度增加，延長了氣體在包裝材料中的滲透路徑，使得氣體從試樣的一側滲透到另一側的時間增加，從而降低了滲透過材料的氣體量，提高了材料對氣體的阻隔性能。然而，材料厚度增加勢必會提高包裝成本，且環保性降低，因此，在選用包裝時如何協調控制包裝成本、保證包裝環保性及阻隔性三者的關系，則需要研究材料厚度與其阻隔性能的關系。本文針對性測試了相同材質材料、不同厚度薄膜對應的氧氣透過量，并繪制厚度與氧氣透過量關系趨勢圖，以評價厚度對材料阻氧性的影響。

2、試驗樣品

本次試驗以某種單層膜材料為試驗樣品，分别測試厚度為10μm、12μm、15μm、25μm樣品的氧氣透過量。

3、試驗依據

目前，軟塑包裝材料氧氣透過量的測試方法包括壓差法、等壓法(庫侖計法)，本次試驗采用壓差法對樣品進行測試，試驗過程依據方法标準GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》進行。

4、試驗設備

本文采用GPT-203壓差法氣體滲透儀測試樣品的氧氣透過量，該設備由濟南賽成電子科技有限公司自主研發生産。

4.1 試驗原理

儀器采用壓差法測試原理，将預先處理好的試樣放置在上下測試腔之間，夾緊。首先對低壓腔（下腔）進行真空處理，然後對整個系統抽真空；當達到規定的真空度後，關閉測試下腔，向高壓腔（上腔）充入一定壓力的試驗氣體，并保證在試樣兩側形成一個恒定的壓差（可調）；這樣氣體會在壓差梯度的作用下，由高壓側向低壓側滲透，通過對低壓側内壓強的監測處理，從而得出所測試樣的各項阻隔性參數。

4.2 适用範圍

基礎應用

薄膜——适用于各種塑料薄膜、塑料複合薄膜、紙塑複合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔複合膜等膜狀材料的氣體滲透性能測試

片材——适用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氣體滲透性能測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等

擴展應用

多種不同氣體——适合于多種氣體的透過率測試，如氧氣、二氧化碳、氮氣、空氣、氦氣等

易燃易爆氣體——适用于各種薄膜對易燃易爆氣體的阻隔性能測試

生物降解膜——适用于生物降解膜的透氣性能測試，如澱粉生物降解袋等

航空航天用材料——适用于航空航天用材料的氣體透過率測試，如飛艇氣囊的氦氣透過性測試

紙及紙闆——适用于紙及紙塑等複合材料的透氣性測試，如煙包鋁箔紙、利樂包裝片材、方便面紙碗、一次性紙杯等

漆膜——适用于基材上塗覆油漆薄膜的透氣性測試

玻纖布、玻纖紙等材料——适用于玻纖布、玻纖紙等材料的透氣性測試，如特氟龍漆布、特氟龍高溫布、氟矽膠布等

化妝品軟管片材——适用于各種化妝品軟管、鋁塑管、牙膏管片材的氣體透過性測試

各種橡膠片材——适用于各種橡膠片材的透氣性測試，如汽車輪胎透氣性測試

5、試驗過程

(1) 從厚度為10 μm的樣品表面裁取3片直徑為97 mm的試樣，在設備的三個測試腔周邊均勻塗抹真空油脂，并各放置一片支撐用濾紙，然後将3片試樣分别裝夾在3個測試腔中，擰緊測試腔蓋。

(2) 設備連接氧氣氣源。在控制軟件中設置試樣名稱、試樣厚度、試驗溫度、濕度及試驗模式等參數信息，點擊試驗選項，打開真空泵，啟動試驗。設備按照設定的參數對試樣的氧氣滲透性能進行測試，并在試驗結束後顯示試驗結果。

(3) 按照(1)、(2)中的步驟依次測試厚度為12 μm、15 μm、25 μm樣品的氧氣透過量。

6、試驗結果

取每種樣品3片試樣測試結果的算術平均值為該樣品的氧氣透過量。本次所測得厚度為10 μm、12 μm、15 μm、25 μm樣品的氧氣透過量分别為84.608 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、67.069 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、56.483 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、29.164 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。根據樣品厚度及對應的氧氣透過量作圖，如圖2所示。

7、結論

本次試驗利用壓差法設備GPT-203 壓差法氣體滲透儀對4種厚度不同的相同材質薄膜樣品的氧氣透過量進行了測試，設備易于操作，試驗效率高，試驗結果的精度高，重複性好，可以真實的反映出樣品對氧氣的阻隔性能。從圖2中可以看出，随着厚度的增加，樣品的氧氣透過量降低，說明樣品對氧氣的阻隔性能随樣品厚度的增加而提高；另外，随着厚度的增加，樣品氧氣透過量的變化趨勢變緩，即在樣品厚度較薄時，厚度增加，樣品的阻氧性能提高明顯，但随着厚度的繼續增加，厚度的變化對提高樣品阻氧性能的影響變小。

濟南賽成儀器一直緻力于為大部分國家客戶提供高性價比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續創新，打造高精尖檢測儀器，滿足行業内不同客戶的品控需求，期待與行業内的企事業單位增進交流和合作。

賽成儀器，賽出品質，成就未來！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!