一、為什么需要測試透氣性？

1.保質期預測： 氧氣是導致食品氧化變質、微生物生長的主要原因。控制氧氣透過率，是延長食品保質期的關鍵。

2.氣調包裝（MAP）優化： 對于新鮮果蔬、肉類等產品，需要包裝內保持特定的氣體比例（如高CO?低O?）。這就要求薄膜對O?和CO?具有精確的透過性。

3.產品品質保障： 對于碳酸飲料，需要薄膜能有效阻隔CO?的逃逸；對于電子元件、藥品，則需要極高的阻隔性防止水汽和氧氣侵入。

4.材料研發與質控： 評估新配方、新工藝生產的薄膜材料的性能，確保批次間質量穩定。

二、測試標準與核心指標

?氣體透過率（GTR）： 在恒定溫度和相對濕度下，在穩定傳輸狀態下，單位時間內單位壓差下氣體通過單位面積薄膜試樣的體積。

?常用單位： cm3/(m2·24h·0.1MPa) 或 cm3/(m2·d·atm)

?透氣系數（P）： 是材料固有的特性參數，與厚度無關。在穩定條件下，單位時間單位壓差下氣體通過單位面積單位厚度薄膜試樣的體積。

?常用單位： cm3·cm/(cm2·s·Pa) 或 cm3·mil/(100in2·24h·atm)

?GB/T 1038《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》（中國國家標準）

?ISO 15105-1《塑料 薄膜和薄片 氣體傳輸率的測定 第1部分：壓差法》

?ASTM D1434《測定塑料薄膜和薄片透氣性的標準試驗方法》

三、測試方法詳解

方法一：壓差法

測試原理：

1.將薄膜試樣密封在透氣腔中間，將腔體分為高壓室和低壓室。

2.向高壓室充入一定壓力的測試氣體（如氧氣），低壓室體積已知且初始為常壓（或真空）。

3.氣體在壓差驅動下，透過薄膜滲透到低壓室。

4.通過精密傳感器監測低壓室壓力隨時間的變化。

5.當系統達到穩定滲透狀態后，壓力與時間成線性關系，通過計算該斜率即可得到氣體的透過率。

優缺點：

?優點： 原理簡單直觀，測試范圍寬，應用廣泛。

?缺點： 無法精確測試對濕度敏感的材料（因難以控制腔內濕度）。

方法二：等壓法（庫侖法）

測試原理：

1.同樣用試樣將透氣腔分為兩側。

2.一側（驅動側）流動著一定濕度的純氧氣或空氣，另一側（滲透側）流動著干燥的載氣（如氮氣）。

3.滲透過來的氧氣被載氣攜帶至庫侖計傳感器。

4.庫侖計傳感器是一個電化學裝置，它能“吸收”所有滲透過來的氧氣分子，并將其轉化為可精確測量的電流信號。電流的大小與單位時間內滲透的氧氣量成正比。

優缺點：

?優點： 靈敏度極高，結果精確，可以模擬包裝材料在實際使用中的濕度條件，測試效率高。

?缺點： 主要限于氧氣測試，設備相對昂貴。

四、測試流程概要（以壓差法為例）

1.試樣制備： 將薄膜裁剪成規定尺寸的圓形試樣。

2.裝樣： 將試樣緊密密封在透氣腔上，確保無泄漏。

3.密封檢查： 對測試腔進行抽真空，檢查系統密封性。

4.開始測試： 向高壓室注入測試氣體，設置測試壓差。儀器自動開始記錄低壓室的壓力變化。

5.數據采集與計算： 系統持續監測直至達到穩定滲透狀態，自動計算出氣體的透過率和透氣系數。

6.結果輸出： 生成測試報告。