阻隔性氧气透过率

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-02-27  

本检测详细阐述了包装材料关键性能指标——阻隔性氧气透过率。文章系统介绍了该检测的核心项目、适用范围、主流测试方法及所需仪器设备,旨在为包装工程、材料研发及质量控制人员提供全面的技术参考。内容涵盖从基础定义到具体检测实践的完整知识体系。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

氧气透过率:指在恒定温度和湿度下,单位面积、单位时间内透过包装材料的氧气量,是评价材料阻氧性能的核心量化指标。

渗透系数:表征材料本身固有特性的参数,与厚度无关,用于比较不同材料的本质阻隔能力。

扩散系数:描述氧气分子在材料内部扩散难易程度的物理量,反映材料微观结构的致密性。

溶解度系数:表示氧气在材料表面溶解能力的参数,与材料与气体的亲和性有关。

温度依赖性:研究氧气透过率随环境温度变化的规律,通常符合阿伦尼乌斯方程。

湿度依赖性:评估环境相对湿度对材料,特别是亲水性材料阻氧性能的影响程度。

材料均一性:检测同一批次或不同批次材料不同部位的氧气透过率,评估其生产一致性。

长期稳定性:考察材料在长期储存或使用过程中,其阻氧性能随时间的变化情况。

压力依赖性:研究材料两侧压力差对氧气渗透过程的影响,模拟实际包装内外压差条件。

多层复合结构评估:对由多种材料复合而成的包装结构进行整体阻氧性能测试与评估。

检测范围

塑料薄膜与片材:如BOPP、PET、PA、PE、PVC等单层或多层共挤薄膜,广泛应用于食品、药品包装。

高阻隔性材料:如EVOH、PVDC涂布膜、铝箔、镀铝膜、氧化硅镀膜等具有极低氧气透过率的特种材料。

橡胶与弹性体:用于密封件、轮胎内衬等产品的橡胶材料,其阻氧性影响产品老化与保压性能。

纸张与纸板:包括淋膜纸、涂布纸板等,评估其在礼品、干燥食品包装中的阻隔效果。

纺织品与无纺布:用于医疗包装、防护服等领域的织物材料,测试其对气体渗透的屏障作用。

太阳能背板:光伏组件用高分子背板,其阻氧性对防止组件内部EVA胶膜老化至关重要。

药品泡罩包装:直接接触药品的PVC/PVDC或铝塑泡罩,确保药品在有效期内的稳定性。

食品容器与瓶坯:如果汁瓶、食用油瓶所用的PET瓶坯,以及塑料餐盒等硬质包装容器。

软包装袋与自立袋:已完成制袋的成品包装,如咖啡袋、零食袋,进行整体密封件评估。

建筑与航空航天材料:如建筑防水透气膜、航空器舱内材料等特殊领域对气体阻隔有要求的材料。

检测方法

等压法(库仑计法):试样将容器分为两室,一侧流动高纯氮气,另一侧流动一定比例的氧气,透过氧气被载气送至库仑计传感器检测,精度极高。

压差法:试样两侧建立稳定的压力差,氧气从高压侧透过材料至低压侧,通过测量低压侧压力或体积变化来计算透过率。

传感器法:使用专用的电化学或光学氧气传感器直接测量透过试样累积的氧气浓度,实时性强。

气相色谱法:将渗透过的气体收集后,利用气相色谱仪进行分离和定量分析,可同时分析多种渗透气体。

质谱分析法:使用质谱仪作为检测器,能够精确识别和定量微量的氧气及其他气体成分,灵敏度高。

红外传感器法:利用氧气对特定红外光谱的吸收特性进行检测,常用于在线或便携式检测设备。

动态积累法:在封闭的渗透池下游,定期抽取累积的气体进行分析,适用于透过率极低的材料。

体积测量法:通过测量渗透导致的下游腔体体积膨胀(如毛细管液面移动)来直接计算气体透过量。

示踪气体法:使用放射性或稀有气体作为示踪剂,通过检测示踪剂的渗透来推算氧气渗透行为。

标准袋/瓶法:将试样制成标准尺寸的袋子或密封于瓶口,内部充入氮气置于富氧环境,定期检测内部氧气浓度增长。

检测仪器设备

等压法氧气透过率测试仪:采用库仑计传感器为核心检测单元,适用于薄膜、片材及成品包装的精确测试,符合ASTM D3985等标准。

压差法气体渗透仪:通过测量低压侧压力变化来计算透过率,可用于测试多种气体,操作相对简单直观。

红外法氧气透过率测试仪:利用非分散红外(NDIR)传感器进行检测,响应速度快,维护相对简便。

电解法(库仑计)传感器:等压法仪器的核心部件,将氧气转化为电流信号,具有高精度和长寿命的特点。

高精度质量流量控制器(MFC):用于精确控制测试过程中载气或测试气体的流速,保证测试条件的稳定性。

恒温恒湿:为测试提供稳定且可控的温度和相对湿度环境,以模拟材料实际储存或使用条件。

标准测试腔体与夹具:用于夹持和密封试样,形成独立的测试气体腔室,要求密封性好且不损伤试样。

真空泵系统:在压差法或测试前预处理中用于对测试腔体进行抽真空,以排除腔内残留气体的干扰。

数据采集与处理系统:集成于仪器中的计算机和软件,用于实时采集传感器信号、控制测试过程、计算并输出最终结果。

标准膜校准套件:由已知精确氧气透过率的参考薄膜组成,用于定期校准仪器,确保测试数据的准确性和溯源性。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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