包裝材料試驗環(huán)境

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

測試的影響因素

常規(guī)物理檢測項目基本上都可以使用相應(yīng)的檢測設(shè)備進行檢測，而對于同一項指標，檢測方法可能不止一種，而且測試環(huán)境和試樣的尺寸以及預處理都會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響。綜合來看，測試的影響因素主要有測試環(huán)境、預處理以及采用的測試方法。

(1)測試環(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，其構(gòu)象越多，當溫度升高時，由于熱運動，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(如力學性能、電學性能、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)變時表現(xiàn)尤為突出。

例如對于力學性能中拉伸性能的測試，熱塑性樹脂的應(yīng)力應(yīng)交曲線(高分子材料力學性能的重要指標)會隨著溫度上升，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率在1％-1000％范圍內(nèi)有很大的變化，拉伸強度在10倍以內(nèi)變化。對于吸水率小的塑料，試驗受濕度的影響不顯著;對聚酰胺那樣吸水性強的材料，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試依賴于溫度。在低溫下，沖擊強度急劇降低;相反在較高的測試溫度下，沖擊強度有明顯的提高;其沖擊強度均隨溫度的降低而降低。濕度對材料的沖擊強度也有影響如尼龍類塑料在濕度較大時，其沖擊強度大大增加，在干燥的狀態(tài)下沖擊強度很低。

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

按照國標GB/T2918的要求，在對塑料進行檢測時需在規(guī)定的標準環(huán)境下進行。如果在非標準的環(huán)境下檢測材料的物理性能，所獲得的試驗結(jié)果必定會與按照標準環(huán)境進行的檢測結(jié)果有定的差別，這樣在不同的試驗條件下得到的試驗結(jié)果是沒有可比性的。標準環(huán)境的規(guī)定一方面是用來規(guī)范試驗環(huán)境;另一方面是為了使各檢測機構(gòu)出具的試驗結(jié)果具有可比性，因此，實現(xiàn)試驗環(huán)境的精確控制是很有必要的。

包裝材料試驗設(shè)備

(2)預處理及檢測的時間性。

預處理環(huán)境以及預處理時間長短都會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響，這主要是因為試樣的制造環(huán)境不一致、內(nèi)應(yīng)力消除不*所致，比對試驗需要在相同的預處理環(huán)境以及預處理時間下進行。

例如，復合膜除了應(yīng)在標準環(huán)境(溫度23C±2℃，濕度50％±5％)下進行檢測外，還應(yīng)在該環(huán)境下放置一定時間以達到平衡拉伸強度、熱封強度、剝離強度、表面張力要求平衡4h以上，摩擦系數(shù)要求平衡16h以上，氧氣水蒸氣透過率要求平衡48h以上。不可剛從固化室出來就立即進行檢測，這樣得出的實驗結(jié)果可能會有很大誤差。

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

水汽透過率測定儀W413

(3)測試方法

試驗方法不同，試驗結(jié)果沒有可比性，因此在進行材料性能對比時，一定要在測試方法以及各種測試條件(環(huán)境溫濕度測試速度等)都相同的前提下進行。對于我國的軟包裝行業(yè)，選購*執(zhí)行我國國家標準的檢測設(shè)備是提高材料數(shù)據(jù)可比性的一種有效方法。

但是一些實驗方法本身的缺陷，也會給測試結(jié)果帶來誤差。例如我國的水蒸氣透過率的測定方法CB/T1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法一一杯式法》被廣泛引用到復合膜的標準中，其實該標準一般只適用于水蒸氣透過率大于2g/㎡·24h的塑料膜使用。YBB0013-～2002《藥品包裝用復合膜、袋通則》在溶出物試驗中采用剪碎浸泡的方法，這對于表層為紙的產(chǎn)品是不妥當?shù)模驗檫@樣可能將紙中的許多物質(zhì)浸出，這也不符合實際的使用情況，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也是不妥的，因為熱封層的金色在檢測過程中會干擾檢測。用達因測試液檢測表面張力的方法對于含有大量添加劑的薄膜或有涂層的薄膜是不妥的，因為達因測試液可能會與添加劑析出物或涂層發(fā)生物理或化學的作用;應(yīng)用蒸餾水的接觸角測定來計算其表面張力。我們常用膠黏帶測試來檢測涂層、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，這種檢測附著力的方法也不可靠，因為這時測出的是膠黏帶與被測表面的黏附力，而不是被測表面涂層的附著力。我們經(jīng)常用加速老化實驗來進行壽命推算，若在加速老化實驗溫度范圍內(nèi)，包裝內(nèi)容物或包裝材料有物理或化學的突變(如熔點、沸點、玻璃化溫度等)，其推算也是欠妥的，因為這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，物理或化學的突變，其反應(yīng)活化能將變化。對于含有吸附性和吸濕性較大的材料組成的復合膜;在水蒸氣透過率較小又要求精確測定其水蒸氣透過率的場合，用稱重法測定其水蒸氣透過率是不合適的，因為復合膜本身質(zhì)量的變化會干擾實驗結(jié)果。