摘要：废瓶回收再利用已成为提高塑料制品环保性的重要举措。本文通过对添加不同回收料的PET塑料瓶样品氧气透过量的测试，研究了回收料含量对样品阻氧性能的影响，并介绍了试验原理、设备C230H 氧气透过率测试系统参数及适用范围、试验过程等内容，为含有回收料塑料瓶性能的测试提供参考。
关键词：氧气透过量，阻氧性能，氧气透过率测试系统，回收料，PET瓶，等压法，库仑计法
1、意义
塑料瓶是一种极为常见的包装容器，具有质轻、易于运输、携带等特点，已广泛应用于食品、药品、、日化用品等行业，为降低难以降解的废弃塑料瓶对环境的影响，有关废瓶回收利用的研究及应用已逐渐成为热点。
PET瓶是被广泛采用的塑料瓶，经过回收的PET瓶大多通过一定的工艺再造粒形成再生粒料，用于生产新的PET瓶或者其他塑料制品。良好的阻隔性是PET瓶能够用于包装果汁饮料、乳制品等氧敏感产品包装的重要指标，因此，回收粒料对瓶体阻隔性的影响是制约含有回收料PET瓶应用范围的重要研究因素。
图1 各种形状的PET瓶
2、试验样品
本次试验分别以回收料含量为25%、50%的PET瓶为试验样品，测试其氧气透过率。
3、试验依据
包装材料氧气透过率的测试原理包括压差法与库仑计法(等压法)两种，本次试验采用库仑计法原理对塑料瓶样品进行测试，测试过程依据方法标准GB/T 31354-2014《包装件和容器氧气透过性测试方法 库仑计检测法》。
4、试验设备
本次试验以C230H 氧气透过率测试系统为试验设备，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图2 C230H 氧气透过率测试系统
4.1 试验原理
库仑计法原理以库仑传感器为检测器，是根据单位时间内通过传感器的氧气量与电流强度的定量关系计算材料的氧气透过率。在测试容器类试样时，容器内部流动的是高纯氮气，容器外侧为高纯氧气，在氧气浓度差作用下，氧气从容器外侧通过容器表面渗透进容器内部，被内部流动的氮气携带至传感器出进行分析，从而得到试样的氧气渗透性能等参数。
4.2 设备参数
薄膜/片材类试样的测试范围为0.01 ~ 200 cm3/(m2·day)，容器类试样的测试范围为0.00005 ~ 1 cm3/(pkg·day)，分辨率为0.001 cm3/(m2·day)，重复性为0.01 cm3/(m2·day)或2%取大者；设备内部温度、湿度自动调节，且测试腔各自安装温湿度传感器监测温湿度情况，测试温度范围为(10±0.2)℃~(55±0.2)℃；测试湿度范围为0%RH、(5±1)%RH ~ (90±1)%RH、RH；可同时测试3个相同或不同的试样；试样尺寸为108 mm × 108 mm，测试面积为50 cm2；独有DataShieldTM数据盾系统，对接用户数据集中管理要求，支持多种数据格式导出；采用可靠安全算法，防止数据泄露；支持通用有线和无线局域网，选配无线网，支持接入第三方软件。
4.3 适用范围
(1) 适用于各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝塑复合膜等膜状材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材、金属薄片、橡胶片、硅片等片状材料，酒瓶、可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等瓶、袋、罐、盒、桶类容器材料氧气透过率的测试。
(2) 可扩展用于包装件封盖、太阳能背板、管材、医药泡罩、汽车油箱、电池外壳等产品对氧气阻隔性能的测试。
(3) 可满足ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927、GB/T 19789、GB/T 31354、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B、YBB 00082003-2015等多项国家和标准。
5、试验过程
鉴于PET瓶包装的内容物大多部分为液体，湿度较高，本次试验的测试条件设定为23℃、RH。
(1) 将两种试样分别用快固胶密封在设备的容器支架上，确保试样与支架间密封良好，不漏气。
(2) 将密封有试样的容器支架与设备相连，并分别用密封袋将容器及支架密封，外部采用控温罩控温。
(3) 在设备的控制软件上设置试样名称、试验温度、湿度、试验模式等参数信息，点击试验选项，试验开始。设备按照设定的参数进行试验，并在试验结束后显示试验结果。
6、试验结果
本次试验测得回收料含量为25%的PET瓶样品氧气透过率为0.01792 cm3/(pkg·day)，回收料含量为50%的PET瓶样品氧气透过量为0.01907 cm3/(pkg·day)。
7、结论
从试验结果来看，两种样品的氧气透过率相差无几，其中回收料含量为25%的PET瓶样品对氧气的阻隔性稍高于回收料含量为50%的PET瓶样品。从试验过程来看，整个试验过程简单，设备易于操作，智能化程度高，对试验过程参数的控制精准且稳定，试验结果准确可靠。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，始终致力于为客户提供、精准、可靠的设备及检测服务，新推出的C系列阻隔性检测设备，采用自主传感器技术，在测试精度、效率与自动化方面进行了革命性升级，实现了包装阻隔性设备的震撼蜕变。了解相关设备信息，可登陆济南兰光机电技术有限公司网站www.labthink.com查看具体信息或致电0531-85068566咨询。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。