奶粉铝塑复合膜包装的阻湿性监测方案

摘要：奶粉在高湿环境下易发生结块的现象，所以奶粉铝塑复合膜包装应具有高阻湿性能，并且食品企业应加强对奶粉铝塑复合膜包装水蒸气透过率的检测。本文利用Labthink兰光W3/330电解法水蒸气透过率测试系统测试奶粉铝塑复合膜对外界水蒸气阻隔性能（即阻湿性），并详细介绍了试验原理、监测过程及试验设备的适用范围、操作步骤等内容，企业在选择透湿性能试验设备及阻湿性测试方法时可加以参考。

关键词：乳制品、奶粉、铝塑复合膜、高阻隔、阻湿性、水蒸气阻隔性、电解法、水蒸气透过率、水蒸气透过率测试系统

1、意义

奶粉是以新鲜牛奶或羊奶为原料，用冷冻或加热的方法，除去乳中几乎全部的水分，干燥后添加适量的维生素、矿物质等加工而成的冲调食品，方便快捷。一般奶粉多采用铝箔复合膜进行袋装或者金属罐装，袋装奶粉性价比高，方便携带。因奶粉有一定吸潮特性，若储存环境湿度较大，产品易吸收环境中的水份，导致产品易出现结块现象，增加产品发霉变质的风险，缩短了保质期。若所使用包装材料的阻湿性较差，即水蒸气由环境向包装内部的渗透量较高，则包装内部的奶粉很容易出现结块。因此，在选用包材时应加强对水蒸气透过率的检测是非常必要的。

2、参考标准

国内有关塑料薄膜与薄片水蒸气透过率的测试方法有4种，分别是电解法、称重法（杯式法）、红外法与湿度法，本文参考标准为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》，其他可参考的方法标准分别为GB 1037-1988、GB/T 16928-1997、GB/T 26253-2010、GB/T 30412-2013。

3、试验样品

某食品企业提供的奶粉用铝塑复合膜包装袋。

4、试验设备

济南兰光机电技术有限公司自主研发设计的W3/330水蒸气透过率测试系统。

图2  W3/330水蒸气透过率测试系统

4.1 测试原理

W3/330采用电解传感器法测试原理，具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动；由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿侧穿过薄膜扩散到低湿侧；在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至传感器，进入传感器时会产生同比例的电信号，通过对传感器电信号的分析计算，从而得出试样的水蒸气透过率等参数。对于包装容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。

4.2 适用范围

(1) 本设备适用于塑料薄膜、片材、纸张、纸板及其复合材料、容器等包装水蒸气透过率测试。

• 薄膜类材料包括各种铝箔复合膜、塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、玻纤铝箔纸复合膜等；
• 片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的水蒸气透过率测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；纸张、纸板的水蒸气透过率测试，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、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏软管包装、果冻杯等；
• 此外，本设备配置特殊装置还可以应用于医药包装、汽车油箱、电池塑料外壳、塑料管材、太阳能背板等特殊包装水蒸气透过率测试。

(2) 本设备可满足多项国家和国际标准，如GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003。

4.3 设备参数

• 测试范围：薄膜测试0.001 ~ 40 g/(m²·24h)，容器测试0.0001 ~ 0.2 g/pkg·d。
• 试样数量：1 ~ 3件（数据各自独立）
• 分辨率：薄膜0.001 g/m²·24h，容器0.00001 g/pkg·d。
• 试验温度范围：15℃ ~ 55℃，控温精度 ±0.1℃；试验湿度范围：0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控温精度±1%RH。
• 系统最多可支持10台仪器并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统
• 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、便捷的试验方式
• 支持Lystem^TM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告

5、试验过程

(1) 用取样器裁取尺寸108 mm × 108 mm样品3片。

(2) 将3片试样装夹在设备的3个测试腔上。

(3) 设置试样名称、试样厚度、试验温度、试验湿度等参数，点击“开始试验”选项。

(4) 启动气源，调节氮气流量和氮气压力使测试腔湿度和氮气流量达到规定值。

(5) 试验结束后，仪器自动计算并显示试验结果。

6、试验结果

本文测试水蒸气透过率分别为：0.109 g/(m2·24h)，0.095 g/(m²·24h)，0.087 g/(m²·24h)。

7、结论

W3/330水蒸气透过率测试系统是一款专业用于薄膜测试和容器测试的水蒸气透过率测试仪器，设备操作简单、测试精度高、重复性好，可以真实反映奶粉铝塑复合膜包装的阻湿性。对于奶粉铝塑复合膜包装，不但应关注其阻湿性，还需要关注阻氧性、密封性能、热封强度等性能。Labthink兰光一直致力于为全球客户提供专业的检测服务与设备，多年来为全球客户提供了数以万计的水蒸气透过率检测服务，为客户提供可靠的技术解决方案。了解关于更多相关仪器信息，您可以登陆公司网站查看具体信息或致电咨询。愈了解，愈信任！济南兰光机电技术有限公司愿借此与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。