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什么是渗透?

渗透是气体或蒸气通过薄膜壁、整体包装、医疗器械甚至是柔性电子显示器等半透性阻隔材料的运动。气体或蒸气被驱使从高浓度区域移动到低浓度区域。

现代包装材料由各种气体半透性材料制成,最流行的是纸/纸板、HDPE/PET 等硬塑料包装、LDP/LLDPE 等软塑料包装以及通常使用铝箔的金属化包装。由于这些材料是可渗透的,因此,有必要测量透过这些阻隔材料的气体渗透率,以确定包装能保持其所需气体成分的时间,从而最终确定产品在任何给定包装中的保质期。包装食品、饮料和包装消费品的保质期会受到用于保护这些产品的包装透气性的显著影响。在太阳能电池板和 OLED 器件的电子制造业中,水蒸气透过封装系统的渗透率直接影响产品的使用寿命,因此它是用于了解封装电子元件使用寿命的关键参数。

的确,气体透过可渗透阻隔材料和包装的渗透率在许多应用中都很重要!

为了确保包装产品或包装材料能够提供所需的产品保质期、保护和安全性,有必要确定气体透过阻隔材料和最终成品包装的渗透率,并选择能够满足保质期要求的包装材料和设计。

在实际应用中,透过率(TR)是用于描述气体通过聚合物的“通量”的最常用参数。利用不同传感技术的渗透仪可以测量氧气(OTR)、水蒸气(WVTR)和二氧化碳(CO2TR)的透过率。对于包装膜,渗透速率通常用以下单位表示:OTR 和 CO2TR 用 cc/m2天;WVTR 用 g/m2天。

实际上,这些渗透率描述了每天有多少特定的相关气体(以 cc 或 g 计)通过特定面积的阻隔膜。对于成品包装,渗透速率通常用以下单位表示:OTR 和 CO2TR 用 cc/包天;WVTR 用 g/包天。对于整包装,它主要是衡量在一天内有多少特定的气体通过特定的包装。无论是分析包装还是薄膜,渗透率都会受到环境条件的影响,如温度、相对湿度(RH)以及包装内气体与包装外气体之间的浓度差。因此,在受控的温度和相对湿度下进行测试对于获得准确的透过率结果至关重要。

我可以用渗透率测量来做什么?

气体透过率分析可以确定瓶装汽水产品(即使不打开产品)变扁所需的时间、保护性气氛达到环境条件所需的时间,以及确定您的包装是否能够提供所需的气体渗透保护。

气体渗透分析还可用于监测原包装材料从薄膜转化为最终包装产品的质量。通常,即使是很小的材料变化也会引起气体渗透率发生显著变化,从而导致包装内产品所接触到的气体发生很大的变化。当今渗透分析设备的一些主要用途包括包装材料、加工商和食品饮料行业的质量控制。

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