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包裝材料試驗(yàn)環(huán)境

試驗(yàn)環(huán)境是指用于軟包材(薄膜等)試樣物理性能檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。一般來(lái)講，主要有以下3項(xiàng)指標(biāo):環(huán)境溫度、環(huán)境濕度以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣循環(huán)流速。廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司認(rèn)為其中對(duì)軟包材高聚物物理性能的檢測(cè)結(jié)果有明顯影響的主要是試驗(yàn)環(huán)境的溫度和濕度，因此需要對(duì)它們加以控制。

測(cè)試的影響因素

常規(guī)物理檢測(cè)項(xiàng)目基本上都可以使用相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，而對(duì)于同一項(xiàng)指標(biāo)，檢測(cè)方法可能不止一種，而且測(cè)試環(huán)境和試樣的尺寸以及預(yù)處理都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。綜合來(lái)看，測(cè)試的影響因素主要有測(cè)試環(huán)境、預(yù)處理以及采用的測(cè)試方法。

(1)測(cè)試環(huán)境

按照高分子排列的有序性，固態(tài)高分子聚合物可分為結(jié)晶態(tài)非結(jié)晶態(tài)和取向態(tài)。絕大多數(shù)結(jié)晶高聚物都是半結(jié)晶聚合物，既有結(jié)晶部分也有無(wú)定型部分，所不同的是結(jié)晶程度不同而已。

聚合物分子鏈越長(zhǎng)，其構(gòu)象越多，當(dāng)溫度升高時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)，分子鏈構(gòu)象變化也越快，聚合物內(nèi)聚度下降。高聚物的某些性能(如力學(xué)性能、電學(xué)性能、阻隔性能)很大程度上與溫度相關(guān)而且這些相關(guān)性在聚合物發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)表現(xiàn)尤為突出。

例如對(duì)于力學(xué)性能中拉伸性能的測(cè)試，熱塑性樹(shù)脂的應(yīng)力應(yīng)交曲線(高分子材料力學(xué)性能的重要指標(biāo))會(huì)隨著溫度上升，從硬脆性向黏彈性轉(zhuǎn)移。結(jié)晶性高分子隨溫度變化伸長(zhǎng)率在1％-1000％范圍內(nèi)有很大的變化，拉伸強(qiáng)度在10倍以內(nèi)變化。對(duì)于吸水率小的塑料，試驗(yàn)受濕度的影響不顯著;對(duì)聚酰胺那樣吸水性強(qiáng)的材料，由于吸水，應(yīng)力一應(yīng)變曲線變化顯著，這些水分子起到了聚酰胺分子增塑劑的作用，使材料軟化。

又如材料的沖擊性能測(cè)試依賴于溫度。在低溫下，沖擊強(qiáng)度急劇降低;相反在較高的測(cè)試溫度下，沖擊強(qiáng)度有明顯的提高;其沖擊強(qiáng)度均隨溫度的降低而降低。濕度對(duì)材料的沖擊強(qiáng)度也有影響如尼龍類塑料在濕度較大時(shí)，其沖擊強(qiáng)度大大增加，在干燥的狀態(tài)下沖擊強(qiáng)度很低。

試驗(yàn)環(huán)境的溫濕度控制情況對(duì)試樣的阻隔性測(cè)試有明顯的影響，尤其是溫度對(duì)阻隔性測(cè)試的影響為顯著，一般來(lái)講，濕度對(duì)材料性質(zhì)的影響不像溫度波動(dòng)那么明顯(吸濕性材料除外)，因此可不對(duì)環(huán)境濕度做過(guò)多要求，通常狀況下僅控制試驗(yàn)環(huán)境的溫度就可以了。

按照國(guó)標(biāo)GB/T2918的要求，在對(duì)塑料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行。如果在非標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下檢測(cè)材料的物理性能，所獲得的試驗(yàn)結(jié)果必定會(huì)與按照標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行的檢測(cè)結(jié)果有定的差別，這樣在不同的試驗(yàn)條件下得到的試驗(yàn)結(jié)果是沒(méi)有可比性的。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的規(guī)定一方面是用來(lái)規(guī)范試驗(yàn)環(huán)境;另一方面是為了使各檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，因此，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境的控制是很有必要的。

包裝材料試驗(yàn)設(shè)備

(2)預(yù)處理及檢測(cè)的時(shí)間性。

預(yù)處理環(huán)境以及預(yù)處理時(shí)間長(zhǎng)短都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，這主要是因?yàn)樵嚇拥闹圃飙h(huán)境不一致、內(nèi)應(yīng)力消除不*所致，比對(duì)試驗(yàn)需要在相同的預(yù)處理環(huán)境以及預(yù)處理時(shí)間下進(jìn)行。

例如，復(fù)合膜除了應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境(溫度23C±2℃，濕度50％±5％)下進(jìn)行檢測(cè)外，還應(yīng)在該環(huán)境下放置一定時(shí)間以達(dá)到平衡拉伸強(qiáng)度、熱封強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、表面張力要求平衡4h以上，摩擦系數(shù)要求平衡16h以上，氧氣水蒸氣透過(guò)率要求平衡48h以上。不可剛從固化室出來(lái)就立即進(jìn)行檢測(cè)，這樣得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)有很大誤差。

另外，復(fù)合膜出廠檢驗(yàn)合格并不代表著在使用時(shí)合格，使用時(shí)合格并不代表著到了消費(fèi)者手中合格。我們必須做產(chǎn)品留樣觀察實(shí)驗(yàn)，觀察在儲(chǔ)存期間復(fù)合膜的熱封強(qiáng)度、復(fù)合強(qiáng)度、附著力摩擦系數(shù)等是否會(huì)發(fā)生變化，有些材料的性能在停放中會(huì)發(fā)生較大變化。

水汽透過(guò)率測(cè)定儀W413

(3)測(cè)試方法

試驗(yàn)方法不同，試驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有可比性，因此在進(jìn)行材料性能對(duì)比時(shí)，一定要在測(cè)試方法以及各種測(cè)試條件(環(huán)境溫濕度測(cè)試速度等)都相同的前提下進(jìn)行。對(duì)于我國(guó)的軟包裝行業(yè)，選購(gòu)*執(zhí)行我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)設(shè)備是提高材料數(shù)據(jù)可比性的一種有效方法。

但是一些實(shí)驗(yàn)方法本身的缺陷，也會(huì)給測(cè)試結(jié)果帶來(lái)誤差。例如我國(guó)的水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定方法CB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法一一杯式法》被廣泛引用到復(fù)合膜的標(biāo)準(zhǔn)中，其實(shí)該標(biāo)準(zhǔn)一般只適用于水蒸氣透過(guò)率大于2g/㎡·24h的塑料膜使用。YBB0013-～2002《藥品包裝用復(fù)合膜、袋通則》在溶出物試驗(yàn)中采用剪碎浸泡的方法，這對(duì)于表層為紙的產(chǎn)品是不妥當(dāng)?shù)模驗(yàn)檫@樣可能將紙中的許多物質(zhì)浸出，這也不符合實(shí)際的使用情況，應(yīng)按GB/T17409-1998食品用包裝材料及其制品的浸泡試驗(yàn)方法通則中的規(guī)定制成袋浸泡內(nèi)層。若PP鋁箔的熱封層有金色，YBB0015-2002藥品包裝用鋁箔中重金屬含量的檢測(cè)也是不妥的，因?yàn)闊岱鈱拥慕鹕跈z測(cè)過(guò)程中會(huì)干擾檢測(cè)。用達(dá)因測(cè)試液檢測(cè)表面張力的方法對(duì)于含有大量添加劑的薄膜或有涂層的薄膜是不妥的，因?yàn)檫_(dá)因測(cè)試液可能會(huì)與添加劑析出物或涂層發(fā)生物理或化學(xué)的作用;應(yīng)用蒸餾水的接觸角測(cè)定來(lái)計(jì)算其表面張力。我們常用膠黏帶測(cè)試來(lái)檢測(cè)涂層、鍍層和油墨的附著力，若涂層和油墨表面有大量的石蠟、聚四氟乙烯蠟或硅油時(shí)，這種檢測(cè)附著力的方法也不可靠，因?yàn)檫@時(shí)測(cè)出的是膠黏帶與被測(cè)表面的黏附力，而不是被測(cè)表面涂層的附著力。我們經(jīng)常用加速老化實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行壽命推算，若在加速老化實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，包裝內(nèi)容物或包裝材料有物理或化學(xué)的突變(如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、玻璃化溫度等)，其推算也是欠妥的，因?yàn)檫@種推算是建立在不同溫度下反應(yīng)的活化能是不變的基礎(chǔ)上的，物理或化學(xué)的突變，其反應(yīng)活化能將變化。對(duì)于含有吸附性和吸濕性較大的材料組成的復(fù)合膜;在水蒸氣透過(guò)率較小又要求測(cè)定其水蒸氣透過(guò)率的場(chǎng)合，用稱重法測(cè)定其水蒸氣透過(guò)率是不合適的，因?yàn)閺?fù)合膜本身質(zhì)量的變化會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。