合理選擇阻隔性設(shè)備的量程

包裝材料的阻隔性與其內(nèi)容物保質(zhì)期的長(zhǎng)短有關(guān)，因此當(dāng)前對(duì)包裝材料的阻隔性參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。然而當(dāng)前由于部分用戶對(duì)于阻隔性檢測(cè)設(shè)備的量程確定了解并不充分，因此在選擇設(shè)備時(shí)出現(xiàn)在測(cè)試量程和精度上片面追求高指標(biāo)的情況，最終導(dǎo)致設(shè)備的實(shí)用性欠佳，從而造成設(shè)備使用不充分、檢測(cè)優(yōu)勢(shì)不能充分發(fā)揮、設(shè)備投資出現(xiàn)浪費(fèi)等情況。本文將從檢測(cè)設(shè)備的量程和精度的關(guān)系、提高檢測(cè)精度和拓寬測(cè)試下限與設(shè)備成本的關(guān)系、以及實(shí)際常用包裝材料的阻隔性范圍幾方面對(duì)于如何合理地選擇阻隔性設(shè)備的量程進(jìn)行介紹。

1 . 阻隔性設(shè)備的量程和精度解析

阻隔性設(shè)備的測(cè)試量程與精度是密切相關(guān)的，其主要決定因素是關(guān)鍵指標(biāo)測(cè)試傳感器的量程和精度。如果試樣檢測(cè)超出了傳感器的量程，則不僅會(huì)對(duì)傳感器產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)即使出具了測(cè)試數(shù)據(jù)也沒(méi)有精度可言。對(duì)于壓差法設(shè)備，透氣量過(guò)大會(huì)使得傳感器在進(jìn)行滲透平衡判斷的過(guò)程中超出量程，致使試驗(yàn)失敗，而對(duì)于等壓法透氧設(shè)備或者電解法透濕設(shè)備，超量程不僅使設(shè)備無(wú)法出具正確的試驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)還不利于傳感器的使用壽命。傳感器的量程與其精度相互影響，對(duì)于任何一種傳感器來(lái)講，高的測(cè)試精度與寬的測(cè)

試范圍是難以同時(shí)獲得的。

設(shè)備的測(cè)試下限代表了設(shè)備的最高檢測(cè)能力，但是要獲得理想的測(cè)試下限就需要配備精度極高的傳感器，相應(yīng)地傳感器量程就比較小了，所以目前沒(méi)有哪種檢測(cè)設(shè)備可以在達(dá)到優(yōu)秀的測(cè)試下限的同時(shí)具有一個(gè)很高的測(cè)試上限，即設(shè)備的量程時(shí)有規(guī)則的。盡管可以通過(guò)其他方法拓寬阻隔性檢測(cè)設(shè)備的量程，例如縮小試樣面積、改變測(cè)試腔體積或載氣流速，但是在利用這些方法增加量程測(cè)試上限的同時(shí)也將同比例地提高測(cè)試下限，假設(shè)原本的透氣性測(cè)試范圍是0.1 cm3/m2·24h·0.1MPa～5000cm3/m2·24h·0.1MPa，這樣處理后測(cè)試范圍可能就成了1 cm3/m2·24h·0.1MPa～50000cm3/m2·24h·0.1MPa。目前還沒(méi)有可以同時(shí)拓寬測(cè)試上限和測(cè)試下限的方法。

2 . 測(cè)試下限的拓寬與設(shè)備成本

正如之前所說(shuō)，測(cè)試量程和精度是主要由傳感器和處理技術(shù)決定的，理想的測(cè)試上限與測(cè)試下限是無(wú)法同時(shí)獲得的。測(cè)試下限代表了設(shè)備的最高檢測(cè)能力因而備受關(guān)注，但是設(shè)備的測(cè)試下限越低，在保證測(cè)試系統(tǒng)中沒(méi)有泄漏點(diǎn)的前提下，必須采用的傳感器測(cè)試精度就越高，而且要達(dá)到的測(cè)試下限越低，則需要選擇的傳感器精度就越高。然而在與阻隔性檢測(cè)相關(guān)的微量氣體探測(cè)以及真空技術(shù)領(lǐng)域，傳感器精度提高與成本提升并不成比例，在常規(guī)測(cè)量范圍內(nèi)，價(jià)格也許相差不大，但是隨著精度逼近當(dāng)前檢測(cè)技術(shù)的極限，則成本增長(zhǎng)將會(huì)很高。

目前測(cè)試下限達(dá)到0.01cm3/m2·24h·0.1MPa的壓差法設(shè)備與達(dá)到0.005ml/m2·day的等壓法設(shè)備成本亦是不菲，所以對(duì)于檢測(cè)設(shè)備量程的選擇應(yīng)當(dāng)慎重考慮，因需所購(gòu)就顯得尤為重要。過(guò)度追求測(cè)試下限的高指標(biāo)不但會(huì)使得設(shè)備的購(gòu)置成本大大增加，而且量程選擇不當(dāng)還會(huì)使得設(shè)備的閑置幾率增加。

3. 從實(shí)際包裝材料的阻隔性范圍分析設(shè)備量程的選擇

軟包裝材料能夠在很多領(lǐng)域中迅速替代具有優(yōu)異阻隔性能的金屬包裝和玻璃包裝主要是因?yàn)樗哂泻侠淼陌b成本、適當(dāng)?shù)淖韪粜阅?、良好的包裝效果、以及多變的包裝形式，其中成本低廉是軟包裝材料廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。

目前對(duì)于高阻氣材料的需求較多，因?yàn)槌Ｓ冒b材料(例如PP、PE)的阻氣性能欠佳，而阻濕性能較好。軟包裝材料的透氣性范圍非常寬廣，透氣性在1cm3/m2·24h·0.1MPa到10000cm3/m2·24h·0.1MPa范圍內(nèi)的材料都是經(jīng)常用到的。一般認(rèn)為，透氧量小于或等于5cm3/m2·24h·0.1MPa的高分子材料稱為高阻隔材料。按此定義，高分子材料中只有乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH)和聚偏二氯乙烯(PVDC)兩種材料可稱為高阻隔材料，不過(guò)即使是對(duì)于這兩種材料要達(dá)到預(yù)期的氣體阻隔性也需要注意材料的使用方式，例如EVOH極易受潮，但是該材料的氣體阻隔性在受潮后將大幅度降低，因此必須跟其他材料形成多層復(fù)合材料才能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。目前只有含鋁箔材料、真空鍍鋁材料以及一些含有特殊涂層的材料的透氣性才能達(dá)到低于1cm3/m2·24h·0.1MPa的范圍內(nèi)，可惜這些材料的成本已經(jīng)大幅度提高，而且相比其他的包裝形式幾乎不存在成本優(yōu)勢(shì)了。高阻隔材料的生產(chǎn)主要集中在我國(guó)的部分材料生產(chǎn)廠家中，因此關(guān)注透氣性檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試下限的主要也是這些廠家，至于生產(chǎn)中阻隔和低阻隔軟包裝材料的生產(chǎn)廠家，關(guān)注的應(yīng)該是透氣性檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試上限與常規(guī)測(cè)試下限，應(yīng)該按照自己的實(shí)際檢測(cè)需求選擇設(shè)備的量程。如此分析，目前市場(chǎng)最需要的是具有一定檢測(cè)精度但是檢測(cè)范圍比較寬的透氣性測(cè)試設(shè)備。

4 . 總結(jié)

綜上所述，任何設(shè)備的寬量程和高精度都是無(wú)法同時(shí)獲得的，因此對(duì)于阻隔性設(shè)備來(lái)講，對(duì)于測(cè)試量程和精度的選擇應(yīng)該以適合自身檢測(cè)需求為主，應(yīng)避免出現(xiàn)過(guò)度攀比檢測(cè)精度和測(cè)試下限而導(dǎo)致的設(shè)備量程不能滿足檢測(cè)需要的情況。