摘要：廢瓶回收再利用已成為提高塑料制品環(huán)保性的重要舉措。本文通過對(duì)添加不同回收料的PET塑料瓶樣品氧氣透過量的測(cè)試，研究了回收料含量對(duì)樣品阻氧性能的影響，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備C230H 氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為含有回收料塑料瓶性能的測(cè)試提供參考。
關(guān)鍵詞：氧氣透過量，阻氧性能，氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)，回收料，PET瓶，等壓法，庫侖計(jì)法
1、意義
塑料瓶是一種極為常見的包裝容器，具有質(zhì)輕、易于運(yùn)輸、攜帶等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于食品、藥品、保健品、日化用品等行業(yè)，為降低難以降解的廢棄塑料瓶對(duì)環(huán)境的影響，有關(guān)廢瓶回收利用的研究及應(yīng)用已逐漸成為熱點(diǎn)。
PET瓶是被廣泛采用的塑料瓶，經(jīng)過回收的PET瓶大多通過一定的工藝再造粒形成再生粒料，用于生產(chǎn)新的PET瓶或者其他塑料制品。良好的阻隔性是PET瓶能夠用于包裝果汁飲料、乳制品等氧敏感產(chǎn)品包裝的重要指標(biāo)，因此，回收粒料對(duì)瓶體阻隔性的影響是制約含有回收料PET瓶應(yīng)用范圍的重要研究因素。
圖1 各種形狀的PET瓶
2、試驗(yàn)樣品
本次試驗(yàn)分別以回收料含量為25%、50%的PET瓶為試驗(yàn)樣品，測(cè)試其氧氣透過率。
3、試驗(yàn)依據(jù)
包裝材料氧氣透過率的測(cè)試原理包括壓差法與庫侖計(jì)法(等壓法)兩種，本次試驗(yàn)采用庫侖計(jì)法原理對(duì)塑料瓶樣品進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過程依據(jù)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31354-2014《包裝件和容器氧氣透過性測(cè)試方法 庫侖計(jì)檢測(cè)法》。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本次試驗(yàn)以C230H 氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)為試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
圖2 C230H 氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)
4.1 試驗(yàn)原理
庫侖計(jì)法原理以庫侖傳感器為檢測(cè)器，是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)通過傳感器的氧氣量與電流強(qiáng)度的定量關(guān)系計(jì)算材料的氧氣透過率。在測(cè)試容器類試樣時(shí)，容器內(nèi)部流動(dòng)的是高純氮?dú)猓萜魍鈧?cè)為高純氧氣，在氧氣濃度差作用下，氧氣從容器外側(cè)通過容器表面滲透進(jìn)容器內(nèi)部，被內(nèi)部流動(dòng)的氮?dú)鈹y帶至傳感器出進(jìn)行分析，從而得到試樣的氧氣滲透性能等參數(shù)。
4.2 設(shè)備參數(shù)
薄膜/片材類試樣的測(cè)試范圍為0.01 ~ 200 cm3/(m2·day)，容器類試樣的測(cè)試范圍為0.00005 ~ 1 cm3/(pkg·day)，分辨率為0.001 cm3/(m2·day)，重復(fù)性為0.01 cm3/(m2·day)或2%取大者；設(shè)備內(nèi)部溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)，且測(cè)試腔各自安裝溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)溫濕度情況，測(cè)試溫度范圍為(10±0.2)℃~(55±0.2)℃；測(cè)試濕度范圍為0%RH、(5±1)%RH ~ (90±1)%RH、100%RH；可同時(shí)測(cè)試3個(gè)相同或不同的試樣；試樣尺寸為108 mm × 108 mm，測(cè)試面積為50 cm2；*DataShieldTM數(shù)據(jù)盾系統(tǒng)，對(duì)接用戶數(shù)據(jù)集中管理要求，支持多種數(shù)據(jù)格式導(dǎo)出；采用可靠安全算法，防止數(shù)據(jù)泄露；支持通用有線和無線局域網(wǎng)，選配無線網(wǎng)，支持接入第三方軟件。
4.3 適用范圍
(1) 適用于各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材、金屬薄片、橡膠片、硅片等片狀材料，酒瓶、可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三罐片、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等瓶、袋、罐、盒、桶類容器材料氧氣透過率的測(cè)試。
(2) 可擴(kuò)展用于包裝件封蓋、太陽能背板、管材、醫(yī)藥泡罩、汽車油箱、電池外殼等產(chǎn)品對(duì)氧氣阻隔性能的測(cè)試。
(3) 可滿足ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927、GB/T 19789、GB/T 31354、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B、YBB 00082003-2015等多項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)。
5、試驗(yàn)過程
鑒于PET瓶包裝的內(nèi)容物大多部分為液體，濕度較高，本次試驗(yàn)的測(cè)試條件設(shè)定為23℃、100%RH。
(1) 將兩種試樣分別用快固膠密封在設(shè)備的容器支架上，確保試樣與支架間密封良好，不漏氣。
(2) 將密封有試樣的容器支架與設(shè)備相連，并分別用密封袋將容器及支架密封，外部采用控溫罩控溫。
(3) 在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、濕度、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。
6、試驗(yàn)結(jié)果
本次試驗(yàn)測(cè)得回收料含量為25%的PET瓶樣品氧氣透過率為0.01792 cm3/(pkg·day)，回收料含量為50%的PET瓶樣品氧氣透過量為0.01907 cm3/(pkg·day)。
7、結(jié)論
從試驗(yàn)結(jié)果來看，兩種樣品的氧氣透過率相差無幾，其中回收料含量為25%的PET瓶樣品對(duì)氧氣的阻隔性稍高于回收料含量為50%的PET瓶樣品。從試驗(yàn)過程來看，整個(gè)試驗(yàn)過程簡(jiǎn)單，設(shè)備易于操作，智能化程度高，對(duì)試驗(yàn)過程參數(shù)的控制精準(zhǔn)且穩(wěn)定，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的高新(分隔符)技術(shù)企業(yè)，始終致力于為客戶提供優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)、可靠的設(shè)備及檢測(cè)服務(wù)，新推出的C系列阻隔性檢測(cè)設(shè)備，采用自主傳感器技術(shù)，在測(cè)試精度、效率與自動(dòng)化方面進(jìn)行了革命性升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了包裝阻隔性設(shè)備的震撼蛻變。了解相關(guān)設(shè)備信息，可登陸濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。
