关键词：水蒸气透过率、防潮性能、水蒸气透过率测试系统、食品、包装材料
1、意义
在行军、作战、执行特殊任务时，食品是保持队伍有生力量、提高战斗力不可或缺的重要补给。出于对军事战略及物资储备的考虑，食品保质期一般在2年以上，这就要求其包装材料应具有优异的性能，以保证食品在存储期间质量完好。另外，物资补给方式、环境条件等的不确定性，对包装材料提出了更高的要求。其中，防潮性能是食品包装的重要性能之一，是影响环境中水蒸气向包装内部渗透量多少的关键因素。水分是微生物生长繁殖的必要条件，因此当接触到的水分较多，食品不仅易出现吸潮、结块、皮软等现象，还增加了霉变的风险，而采用对水蒸气具有高阻隔性(即防潮性优异)的包装材料则可显著降低水蒸气向包装内部的渗透量，对防止食品变质具有重要作用。
缩小体积及减轻重量是食品的基本特点，随着包装技术的进步和高分子材料的研发，食品包装已逐渐由马口铁罐向软塑复合袋、管过渡，不同材质软塑包装材料的水蒸气透过率并不相同，为确保食品在存储期间的质量，有必要加强对该类材料防潮性能的检测与监控。
图1 常见食品包装形式
2、测试样品
本文以某种食品包装用铝塑复合膜为试验样品，测试其水蒸气透过率。
3、测试依据
本次试验采用电解法原理测试样品的防潮性能，测试依据为GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定——电解传感器法》。
4、试验设备
本文以W3/330水蒸气透过率测试系统为试验设备，检测样品的水蒸气透过率，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图2 W3/330水蒸气透过率测试系统
4.1 试验原理
电解传感器法是根据电解水分子与电解电流的定量关系测试渗透过试样的水蒸气量。试验时，用试样将设备的测试腔分为上、下两个腔，上腔中充填一定湿度的氮气，下腔中流动的是干燥的氮气，水蒸气在湿度差的作用下，由上腔通过试样渗透到下腔，下腔中的氮气将透过的水蒸气携带至电解传感器中进行电解分析，终得到试样的水蒸气透过率。
4.2 设备参数
- 0.001 ~ 40 g/(m2·24h)，分辨率为0.001 g/(m2·24h)；容器类试样的测试范围为0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·24h)，分辨率为0.00001 g/(pkg·24h)。试验的温度范围为15℃ ~ 55℃，控温精度为±0.1℃；湿度范围为0%RH、35%RH ~ 90%RH、RH，控湿精度为±1%RH。设备配置了三个测试腔，三个测试腔均可独立设计，试验过程互不干扰，试验结果独立显示。系统多可支持10台仪器并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统。提供标准膜用于系统校准，保证检测数据的准确性和通用性。可与氧气透过率测试系统搭配，组成混合测试系统，由一台计算机统一控制，实现水蒸气、氧气透过率同时测试的高效、便捷的试验方法。支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。
4.3 适用范围
(1) 本设备适用于薄膜类、片材类、纸张、纸板及其复合材料类、容器类等包装件的水蒸气透过率的测试。其中薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、玻纤铝箔纸复合膜等；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；纸张、纸板及其复合材料类包括纸张、纸板等，如烟包镀铝纸、纸铝塑复合片材等；容器类包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸气透过率测试，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属包装袋、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏软管包装、果冻杯等。
除此之外，通过特殊的配置，该设备还可用于医药泡罩、药品塑料瓶、方便面碗、纸杯、纸碗、汽车油箱、电池塑料外壳等特殊包装件水蒸气透过率的测试。
(2) 本设备符合GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB00092003等多项国家和标准。
5、试验过程
5.1 裁样
用取样器从待测样品上裁取试样3片。
5.2 装样
在设备的三个试验腔表面涂抹真空油脂，将3片试样分别安装在三个试验腔上，并分别用夹紧装置夹紧，确保试样与试验腔之间密封良好。
5.3 试验
设置试样名称、试样厚度、试验模式、试验温度、湿度等参数信息，打开气源，调节氮气压力，使试验腔内湿度达到设定值，旋转载气流量调节旋钮，使上、下腔内的氮气流量达到标准要求。点击试验选项，试验开始。设备按照设定参数进行试验，并在试验结束后显示测试结果。
6、试验结果
本次试验所测试3片试样的水蒸气透过率分别为0.079 g/(m2·24h)、0.083 g/(m2·24h)、0.088 g/(m2·24h)，该铝塑复合膜样品的水蒸气透过率取3个试样测试结果的平均值，即为0.083 g/(m2·24h)。
7、结论
水蒸气透过率是衡量食品包装防潮性能的重要参数指标，直接影响食品在保质期内的质量。本文利用电解传感器法设备——Labthink兰光W3/330水蒸气透过率测试系统测试了食品包装铝塑复合膜样品的水蒸气透过率，整个操作过程简单，智能化程度高，试验结果精准可靠，能够真实的反映所测试样品的防潮性能。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业，现有设备已服务于汽车、医疗、食品、包装、、日化用品、高校及科研院所、第三方检测检测机构等多个行业与领域，了解相关设备与检测服务信息。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。