一、為什么需要測試透氣性？

1.保質(zhì)期預(yù)測： 氧氣是導(dǎo)致食品氧化變質(zhì)、微生物生長的主要原因。控制氧氣透過率，是延長食品保質(zhì)期的關(guān)鍵。

2.氣調(diào)包裝（MAP）優(yōu)化： 對(duì)于新鮮果蔬、肉類等產(chǎn)品，需要包裝內(nèi)保持特定的氣體比例（如高CO?低O?）。這就要求薄膜對(duì)O?和CO?具有精確的透過性。

3.產(chǎn)品品質(zhì)保障： 對(duì)于碳酸飲料，需要薄膜能有效阻隔CO?的逃逸；對(duì)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(fā)與質(zhì)控： 評(píng)估新配方、新工藝生產(chǎn)的薄膜材料的性能，確保批次間質(zhì)量穩(wěn)定。

二、測試標(biāo)準(zhǔn)與核心指標(biāo)

?氣體透過率（GTR）： 在恒定溫度和相對(duì)濕度下，在穩(wěn)定傳輸狀態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)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(shù)（P）： 是材料固有的特性參數(shù)，與厚度無關(guān)。在穩(wěn)定條件下，單位時(shí)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(yàn)方法 壓差法》（中國國家標(biāo)準(zhǔn)）

?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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)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(qū)動(dòng)下，透過薄膜滲透到低壓室。

4.通過精密傳感器監(jiān)測低壓室壓力隨時(shí)間的變化。

5.當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定滲透狀態(tài)后，壓力與時(shí)間成線性關(guān)系，通過計(jì)算該斜率即可得到氣體的透過率。

優(yōu)缺點(diǎn)：

?優(yōu)點(diǎn)： 原理簡單直觀，測試范圍寬，應(yīng)用廣泛。

?缺點(diǎn)： 無法精確測試對(duì)濕度敏感的材料（因難以控制腔內(nèi)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(cè)。

2.一側(cè)（驅(qū)動(dòng)側(cè)）流動(dòng)著一定濕度的純氧氣或空氣，另一側(cè)（滲透側(cè)）流動(dòng)著干燥的載氣（如氮?dú)猓?/p>

3.滲透過來的氧氣被載氣攜帶至庫侖計(jì)傳感器。

4.庫侖計(jì)傳感器是一個(gè)電化學(xué)裝置，它能“吸收”所有滲透過來的氧氣分子，并將其轉(zhuǎn)化為可精確測量的電流信號(hào)。電流的大小與單位時(shí)間內(nèi)滲透的氧氣量成正比。

優(yōu)缺點(diǎn)：

?優(yōu)點(diǎn)： 靈敏度極高，結(jié)果精確，可以模擬包裝材料在實(shí)際使用中的濕度條件，測試效率高。

?缺點(diǎn)： 主要限于氧氣測試，設(shè)備相對(duì)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(guī)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(duì)測試腔進(jìn)行抽真空，檢查系統(tǒng)密封性。

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

5.數(shù)據(jù)采集與計(jì)算： 系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測直至達(dá)到穩(wěn)定滲透狀態(tài)，自動(dòng)計(jì)算出氣體的透過率和透氣系數(shù)。

6.結(jié)果輸出： 生成測試報(bào)告。