阻隔性能氧气透过率实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-03  

本检测详细阐述了阻隔性能中氧气透过率实验的核心技术内容。文章系统性地介绍了该实验的检测项目、覆盖的材料范围、主流与经典的检测方法,以及关键的仪器设备构成。旨在为包装材料研发、质量控制和相关领域的技术人员提供一份全面、结构化的专业参考。

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:在恒定温度和湿度下,单位时间内透过单位面积试样的氧气体积,是评价材料阻氧性能的核心指标。

氧气透过量:指在特定条件下,整个包装件或一定面积薄膜在24小时内透过的氧气总量。

渗透系数:表征材料固有特性的参数,与厚度无关,反映材料本身对气体的阻隔能力。

扩散系数:描述氧气分子在材料内部扩散快慢的物理量,是研究渗透机理的关键参数。

溶解度系数:表示氧气在材料表面溶解能力的大小,与扩散系数共同决定渗透系数。

温度依赖性测试:考察不同温度条件下材料氧气透过率的变化规律,用于评估产品的储存与使用温度范围。

湿度依赖性测试:研究环境相对湿度对材料氧气透过率的影响,尤其对亲水性材料至关重要。

压力依赖性测试:检测在不同氧气分压差下材料的透过率变化,模拟实际包装内外压差情况。

材料均一性评估:通过对同批次材料不同点位进行测试,评估其阻隔性能的均匀性和一致性。

长期稳定性测试:在长时间内监测材料氧气透过率的变化,评估其阻隔性能的衰减情况。

检测范围

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

高阻隔性材料:包括EVOH、PVDC涂布膜、铝箔复合膜、氧化硅镀膜等具有极低氧气透过率的先进材料。

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

纸张与纸板:特别是经过涂布、淋膜或复合处理的包装纸和纸板,用于液体包装盒、高档礼品盒等。

纺织品与无纺布:某些特种纺织材料和用于医疗包装的无纺布,需要评估其对氧气的屏障作用。

生物降解材料:PLA、PHA等环保材料的阻氧性能测试,对其在食品包装领域的应用至关重要。

金属镀膜材料:通过真空蒸镀、磁控溅射等方式在基材上沉积的金属氧化物或氮化物薄膜。

瓶、袋、盒等包装容器:对成型后的瓶子、自立袋、利乐包等整个包装容器进行整体氧气透过率测试。

太阳能背板与封装胶膜:光伏组件中用于保护电池片的材料,其阻氧性能直接影响组件的长期可靠性。

药品泡罩包装:检测铝塑泡罩、热带铝等药品包装的阻氧性能,确保药品在有效期内的稳定性。

检测方法

等压法(库仑计法):试样将测试腔分为两室,一侧流动高纯氧气,另一侧流动高纯氮气,透过氧气被氮气流携带至库仑计传感器进行精确测量。

压差法:试样将测试腔分隔为高压腔和低压腔,高压腔充入一定压力的氧气,测量氧气透过试样导致低压腔的压力变化来计算透过率。

传感器法:使用专用的氧气传感器直接检测透过试样累积在载气中的氧气浓度,方法直接,响应快速。

红外传感器法:利用氧气对特定红外波段的吸收特性,通过检测红外信号衰减来测定载气中的氧气浓度。

气相色谱法:使用气相色谱仪定期对载气进行采样分析,分离并定量其中的氧气含量,精度高但操作较复杂。

质谱分析法:采用质谱仪作为检测器,能够非常精确地测定微量氧气,常用于高阻隔材料的测试和基础研究。

动态积累法:让透过气体在固定体积的接收腔内积累一段时间,然后一次性分析其浓度,适用于极低透过率的材料。

体积测量法:通过测量因气体透过而引起的流体(如液体、活塞)位移体积来直接计算气体透过量,是一种经典方法。

示踪原子法:使用放射性同位素(如O-18)标记的氧气进行渗透实验,通过检测放射性强度来追踪渗透过程,用于特殊研究。

国家标准方法:遵循GB/T 1038、ASTM D3985、ISO 15105-1/-2等国内外标准规定的测试程序,确保测试结果的权威性与可比性。

检测仪器设备

等压法氧气透过率测试仪:核心设备,通常包含测试腔、温湿度控制系统、精密氧气源、氮气载气系统以及库仑计传感器。

压差法气体渗透仪:由上下测试腔体、压力传感器、真空系统、恒温箱和数据采集系统组成,适用于多种气体测试。

高精度氧气传感器:电化学或光学原理的微型传感器,是等压法和传感器法仪器的核心检测部件,要求灵敏度高、稳定性好。

恒温恒湿

恒温恒湿箱:为测试提供精确且稳定的温度和相对湿度环境,确保测试条件符合标准要求,消除环境波动影响。

质量流量控制器:精确控制和测量流入测试腔的氧气和氮气载气的流量,保证测试过程中气流条件的稳定。

真空泵与压力计:用于压差法仪器的抽真空和压力测量,以及测试前的试样脱气处理,要求真空度高且稳定。

数据采集与处理系统:包括计算机和专用软件,用于实时采集传感器信号、控制仪器运行、计算最终结果并生成报告。

标准膜校准片:已知精确氧气透过率的参考薄膜,用于定期校准仪器,验证测试系统的准确性和可靠性。

试样裁切器与测厚仪:用于制备标准尺寸的试样和精确测量试样的厚度,厚度是计算渗透系数的重要参数。

密封脂与密封夹具:确保试样在测试腔边缘的绝对密封,防止气体从边缘泄漏导致测试结果偏高。

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
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院