種子包裝袋阻隔水蒸氣性能的檢測方法

摘要：在種子的存儲過程中，為保持種子的活性，對其所處環(huán)境中的濕度條件要求較為嚴苛，故其包裝袋的防潮性能應較高。本文采用Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測試系統(tǒng)對蘿卜種子包裝袋的水蒸氣透過率進行測試，介紹了試驗的原理、設備的參數(shù)及適用范圍，并對試驗過程進行描述，從而為企業(yè)監(jiān)控種子包裝的防潮性能提供參考。

關鍵詞：種子包裝袋、軟塑包裝、防潮性能、阻水性、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)

1. 意義

種子是植物的繁殖體系，居于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈條的最上源，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最基本、最重要的生產(chǎn)資料，也是人類生存和發(fā)展的基礎。種子的質(zhì)量在很大程度上影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，而種子質(zhì)量除了與種子的種植、生產(chǎn)過程等有關外，還與其存儲過程息息相關。在種子的存儲過程中，不可避免要進行呼吸作用，以維持其生命活動，影響呼吸作用的因素主要有環(huán)境的溫度、氣體成分及種子自身的含水量，為了合理控制種子在存儲過程中的呼吸作用，防止呼吸過旺或者出現(xiàn)無氧呼吸，種子應存儲在低溫及具有一定的氧氣分壓、干燥的環(huán)境中。

對于袋裝的種子來說，包裝袋中水分含量與包裝材料的防潮性能直接相關，若包裝材料的防潮性能較差，水蒸氣透過率較大，則外界環(huán)境中的水蒸氣向包裝內(nèi)部的滲透量較多，包裝內(nèi)的濕度增加，干燥的種子吸收水分使自身的含水量增加，超過安全水分時，其呼吸作用會明顯增強，加快了種子中有機質(zhì)的消耗，縮短了種子的壽命，同時呼吸作用產(chǎn)生的熱量若未及時散失，還容易導致種子出現(xiàn)發(fā)霉的現(xiàn)象。因此，較高防潮性能的包裝材料是保證種子質(zhì)量的必要條件之一。

2. 檢測樣品

本次測試以某品牌蘿卜種子包裝用鍍鋁復合膜為檢測樣品。

3. 試驗依據(jù)

目前，軟塑包裝材料水蒸氣透過率的測試方法主要有稱重法、紅外法、電解法、濕度法四種，本文采用紅外法對樣品的水蒸氣透過率進行測試，檢測過程依據(jù)的方法標準為GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 紅外檢測器法》。

4. 試驗設備

本次試驗所采用的設備是由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的W3/230水蒸氣透過率測試系統(tǒng)。

圖2  W3/230水蒸氣透過率測試系統(tǒng)

4.1 試驗原理

通過濃度差的推動作用實現(xiàn)水蒸氣在試樣兩側的擴散滲透，并利用紅外傳感器實現(xiàn)對水蒸氣含量的測試。具體的實現(xiàn)過程為，設備的試驗腔分為上、下兩個測試腔，試驗時試樣被裝夾在兩測試腔之間，上腔流動的是具有恒定濕度的氮氣，下腔流動的是干燥的高純氮氣，如此試樣的兩側便形成了一定的濕度差，水蒸氣會從設備的上腔透過試樣滲透到下腔，然后被干燥的氮氣攜帶至紅外傳感器處，通過對傳感器產(chǎn)生的同比例電信號的分析計算，即可得到試樣的水蒸氣透過率等參數(shù)。

本設備還可用于容器類試樣的阻水性測試，試驗時干燥的氮氣在容器內(nèi)部流動，容器外側處于高濕的狀態(tài)。

4.2 設備參數(shù)

• 薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 40 g/(m²·24h)，并可根據(jù)實際需要選擇0.1 ~ 1000 g/(m²·24h)的測試范圍；容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)。
• 一次試驗可同時測試3個試樣，試驗過程互不干擾，試驗數(shù)據(jù)各自獨立。
• 設備的控溫范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度控制范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
• 可快速接入溫濕度檢定插口，方便用戶進行快速校準。
• 人工、比例、循環(huán)三種試驗模式為不同阻隔性質(zhì)的材料提供了合適的檢測方法。
• 提供標準膜用于系統(tǒng)的校準，保證檢測數(shù)據(jù)的準確性和通用性。
• 支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗結果和試驗報告。

4.3 適用范圍

(1) 薄膜類：適用于各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等膜狀材料的水蒸氣透過率測試。

(2) 片材：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率的測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

(3) 紙類：適用于紙張、紙板及其復合材料的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁膜、紙鋁塑復合膜片材等。

(4) 容器：適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏管包裝、果凍杯等。

(5) 擴展應用：可擴展應用到液晶顯示屏膜、醫(yī)藥泡罩、無菌護創(chuàng)膜、汽車油箱、電池塑料外殼等產(chǎn)品與包裝的水蒸氣透過率測試。

(6) 標準：本設備滿足各項測試標準，如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。

5. 試驗過程

(1) 將參考膜片置于23±2℃、50±10%RH的環(huán)境中狀態(tài)調(diào)節(jié)4 h。

(2) 沿設備試驗腔的周邊涂抹一層真空油脂，將參考膜片粘貼在試驗腔上，用設備裝夾結構將參考膜片夾緊。

(3) 設置試驗溫度、濕度、參考膜片厚度等參數(shù)信息，點擊試驗選項，試驗開始。調(diào)節(jié)設備的流量閥，使上腔濕度達到設定值。

(4) 試驗結束，手動輸入?yún)⒖寄て臉藴手怠?/span>

(5) 用取樣器從蘿卜種子包裝袋表面裁取試樣3片。

(6) 按照(1) ~ (3)的步驟測試試樣的水蒸氣透過率。

圖3  試樣裝夾過程圖

(7) 試驗結束，設備根據(jù)實時監(jiān)測的信號值及參考膜片的測試結果，自動計算并顯示試樣的水蒸氣透過率。

6. 試驗結果

三個試驗腔檢測的蘿卜種子包裝袋樣品的水蒸氣透過率分別為1.036 g/(m²·24h)、1.101 g/(m²·24h)、1.097 g/(m²·24h)，試驗結果取三個試驗腔測試結果的平均值，即為1.078 g/(m²·24h)。

7. 結論

包裝的防潮性是種子包裝應重點考慮的性能指標，該指標值的高低會對種子的質(zhì)量及壽命產(chǎn)生較大影響。本文通過對蘿卜種子鍍鋁復合膜包裝水蒸氣透過率的測試，介紹了一種測試種子包裝袋防潮性能的試驗方法，該方法的操作過程簡單，智能化程度高，試驗結果的重復性與穩(wěn)定性好，可真實的反映出所測試樣品的水蒸氣透過率。Labthink蘭光，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(chǎn)業(yè)的品質(zhì)安全。了解關于更多相關信息，您可以登陸濟南蘭光機電技術有限公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢。Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術交流與合作。