酒類包裝用PET塑料瓶阻氧性能的監(jiān)控方案

摘要：酒是由糧食釀造而成，對(duì)接觸到的氧氣量要求較嚴(yán)格，如接觸到較多氧氣，則酒類產(chǎn)品易被氧化變質(zhì)，從而影響產(chǎn)品口感。本文利用Labthink蘭光OX2/230氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試PET瓶對(duì)外界氧氣的阻隔性能，并簡要介紹了試驗(yàn)的基本過程及試驗(yàn)設(shè)備的適用范圍、設(shè)備參數(shù)等內(nèi)容，相關(guān)酒類行業(yè)可在選擇包材及氧氣阻隔性設(shè)備時(shí)加以參考。

關(guān)鍵詞：酒類、塑料瓶、PET瓶、阻氧性、阻隔性能、氧氣透過率、氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)

1、意義

酒的種類包括白酒，啤酒，葡萄酒，黃酒，米酒，藥酒等，均具有易揮發(fā)、對(duì)氧氣比較敏感等特性，根據(jù)酒的這些特性，其包裝應(yīng)具有高阻隔性能。若包裝的阻隔性或密封性較差，則易導(dǎo)致所包裝的酒在貨架期內(nèi)出現(xiàn)揮發(fā)、口感變差等現(xiàn)象。縱觀酒類發(fā)展史，其產(chǎn)品種類逐漸增多，包裝材料也隨著時(shí)代的變遷悄然發(fā)生變化，青銅器、木質(zhì)材料、陶制品、瓷制品、玻璃制品、金屬制品等等，塑料制品因其易于運(yùn)輸、不易破碎、成本較低等優(yōu)點(diǎn)正逐漸進(jìn)入酒類包裝市場(chǎng)，如PET瓶等，與玻璃瓶、金屬罐相比，塑料瓶的氣體阻隔性是影響其能否廣泛應(yīng)用于酒類包裝的重要因素，故而加強(qiáng)對(duì)酒類包裝用塑料瓶阻隔性的改進(jìn)及監(jiān)控顯得尤為重要。

圖1  酒類包裝用PET塑料瓶

2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)有關(guān)塑料包裝氧氣透過率的測(cè)試方法主要為庫侖計(jì)檢測(cè)法，本次測(cè)試依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為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》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在穩(wěn)態(tài)條件下采用庫侖計(jì)法對(duì)包裝件和容器氧氣透過性進(jìn)行測(cè)試，適用于干燥環(huán)境中、容積為2L以下的塑料及復(fù)合材料包裝件、容器等包裝材料的氧氣透過性測(cè)試。

3、試驗(yàn)樣品

某酒廠提供的PET塑料瓶。

4、試驗(yàn)設(shè)備

濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的OX2/230氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)。

圖2  OX2/230氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)

4.1 測(cè)試原理

OX2/230采用等壓法測(cè)試原理，將預(yù)先處理好的試樣夾緊于測(cè)試腔之間，氧氣或空氣在薄膜的一側(cè)流動(dòng)，高純氮?dú)庠诒∧さ牧硪粋?cè)流動(dòng)。氧氣分子穿過薄膜擴(kuò)散到另一側(cè)中的高純氮?dú)庵校涣鲃?dòng)的氮?dú)鈹y帶至傳感器。通過對(duì)傳感器測(cè)量到的氧氣濃度進(jìn)行分析，從而計(jì)算出氧氣透過率等參數(shù)。對(duì)于包裝容器而言，高純氮?dú)庠谌萜鲀?nèi)流動(dòng)，空氣或高純氧氣包圍在容器的外側(cè)。

4.2 適用范圍

(1) 本設(shè)備適用于容器、塑料薄膜、片材、紙張、紙板及其復(fù)合材料等包裝的氧氣透過率測(cè)試。

• 容器類包括用于塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧氣透過率測(cè)試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品包裝、牙膏軟管、果凍杯、酸奶杯等。
• 薄膜類材料包括各種塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料的氧氣透過率測(cè)試。
• 片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的氧氣透過率測(cè)試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

此外，本設(shè)備通過配置特殊夾具還可以應(yīng)用于醫(yī)藥包裝、汽車油箱、電池塑料外殼、塑料管材、太陽能背板等特殊包裝氧氣透過率測(cè)試。

(2) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 31354、ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

4.3 設(shè)備參數(shù)

• 測(cè)試范圍：容器測(cè)試0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，薄膜測(cè)試0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)。
• 試樣數(shù)量：可同時(shí)測(cè)試3個(gè)或三個(gè)不同的試樣。
• 分辨率：容器0.00001 g/(pkg·d)，薄膜0.001 g/(m²·d)。
• 試驗(yàn)溫度范圍：15℃ ~ 55℃，控溫精度 ±0.1℃。
• 試驗(yàn)濕度范圍：0%RH、35%RH ~ 90%RH，控溫精度±1%RH。
• 試驗(yàn)氣體：O₂、空氣（氣源用戶自備）。
• 系統(tǒng)zui多可支持10臺(tái)儀器并行連接，建立30個(gè)試樣同時(shí)試驗(yàn)的系統(tǒng)。
• 可與水蒸氣透過率測(cè)試系統(tǒng)搭配，組成混合測(cè)試系統(tǒng)，由一臺(tái)計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)氧氣、水蒸氣透過率同時(shí)測(cè)試的、便捷的試驗(yàn)方式。
• 支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告。

5、試驗(yàn)過程

(1) 用快固膠涂覆在PET瓶口，使其固定在儀器的容器測(cè)試托盤裝置上，密封完成后，利用管路將其連接在儀器上，再用密封袋將樣品及托盤裝置進(jìn)行密封包扎。

(2) 設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)。

(3) 點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)”選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。

(4) 啟動(dòng)氣源，調(diào)節(jié)濕度以及載氣流量。

(5) 試驗(yàn)結(jié)束后，儀器自動(dòng)計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本文測(cè)試的酒類包裝用PET塑料瓶的氧氣透過率為0.11523 cm³/(pkg·d)。

7、結(jié)論

OX2/230氧氣透過率測(cè)試系統(tǒng)是一款專業(yè)測(cè)試包裝容器阻氧性的試驗(yàn)設(shè)備，具有測(cè)試效率高、測(cè)試結(jié)果精度高、準(zhǔn)確性與重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，除包裝容器外，還可用于包裝薄膜、片材等試樣的氧氣透過率檢測(cè)。Labthink蘭光作為包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)與制造業(yè)的者，始終致力于為客戶提供專業(yè)、的包裝檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)服務(wù)，并存儲(chǔ)了大量的包裝材料性能數(shù)據(jù)，可為客戶提供參考。愈了解，愈信任！濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司愿借此與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。