摘要：本文介紹了包裝材料的阻隔性與產(chǎn)品保質(zhì)期以及包裝成本之間的關(guān)系，介紹了保質(zhì)原理、檢測項(xiàng)目(阻隔性試驗(yàn)、密封性試驗(yàn)以及老化試驗(yàn))以及綜合檢測的重要性。

    關(guān)鍵詞：保質(zhì)期，殘存氣體，阻隔性，密封性

    包裝最重要的作用就是保護(hù)產(chǎn)品。產(chǎn)品在貯存、運(yùn)輸?shù)攘魍ㄟ^程中常會受到各種不利條件及因素的破壞和影響，采用合理的包裝可使產(chǎn)品免受或減少這些破壞和影響，以達(dá)到保護(hù)產(chǎn)品的目的。

    最早被我們所認(rèn)知的包裝保護(hù)作用是它可以全部或者部分抵抗外力的沖擊破壞，后來發(fā)現(xiàn)利用包裝密封可以延長一些產(chǎn)品(如食品、藥品、化工產(chǎn)品)的保質(zhì)期。研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這些產(chǎn)品變質(zhì)的原因主要是包裝內(nèi)特定氣體的含量，因此控制包裝內(nèi)的氣體含量可有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。利用阻透性材料包裝產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)對包裝內(nèi)氣體成分的控制，因此阻透性材料成為近年來發(fā)展最快的功能性包裝材料之一，而材料的阻透性能更成為材料的主要檢測項(xiàng)目之一。

    1. 阻透性包裝材料的保質(zhì)原理

    包裝內(nèi)的特定氣體含量能直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)，其中以氧氣和水蒸氣的影響最為顯著。眾所周知，氧氣含量對食品品質(zhì)影響很人。一般來講，細(xì)菌在食品中的繁殖會引起食品變質(zhì)，而儲存環(huán)境中的氧氣含量是細(xì)菌生長繁殖的主要條件之一。事實(shí)上，并非氧含量越低就越能抑制細(xì)菌的生長繁殖，因?yàn)橛行┘?xì)菌厭氧，在氧濃度低的環(huán)境中反而會促進(jìn)繁殖，因此只有將包裝內(nèi)的氧含量控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，才能有效延長保質(zhì)期。果蔬保鮮雖然與以上原理不同，但如果包裝的阻透性太好以至于阻礙了果蔬在貯運(yùn)流通過程中的正常呼吸，也個(gè)利于延長水果的保鮮期。

    包裝環(huán)境中的水蒸氣含量也同樣影響產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是對醫(yī)藥、精密電子元件等產(chǎn)品。水分足化學(xué)反應(yīng)的媒介，濕度過大能使藥品吸濕繼而出現(xiàn)潮解、稀釋、分解、發(fā)霉、變形等現(xiàn)象，濕度太小又會促使藥品風(fēng)化。藥品足一種特殊商品，必須保證其在保質(zhì)期內(nèi)的品質(zhì)，因此其包裝需要采用阻濕性優(yōu)的材料。不同的產(chǎn)品保存要求不同，例如包裝碳酸飲料需要控制容器內(nèi)的二氧化碳含量，因此對于容器的二氧化碳透過性有一定要求。根據(jù)具體產(chǎn)品的特性確定最佳的保存條件后，就可以選擇相應(yīng)的包裝方式及包裝材料以最大限度地延長產(chǎn)品保質(zhì)期。當(dāng)然，在一些情況下，產(chǎn)品的保質(zhì)期是由市場需求來確定的，可以由保質(zhì)期的長短反向推算出包裝材料的阻隔性能，并設(shè)計(jì)小合理的包裝結(jié)構(gòu)，有效節(jié)省包裝成本。

    2. 阻透性與密封性

    評定包裝材料及其結(jié)構(gòu)的阻透性時(shí)一般需要進(jìn)行阻透性以及密封性兩方面的檢測。

    阻透性主要是針對包裝材料來講的，檢測對象主要足薄膜和片材。材料厚度越人，其阻透性越好，但是厚度的增加必然引起包裝成本及后續(xù)運(yùn)輸、保存費(fèi)用的上漲，因此通常采用材料改性技術(shù)來滿足所需的阻透性并將包裝成本控制在一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi)。多層復(fù)合是一種常用的材料改性技術(shù)，可以按照需要的阻透性設(shè)計(jì)包裝材料的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然在設(shè)計(jì)材料的結(jié)構(gòu)時(shí)，阻透性僅是要考慮的一個(gè)因素，其他性能，如透光性、熱封性等出都要考慮在內(nèi)，復(fù)合出的多層薄膜需要進(jìn)行各項(xiàng)性能的檢測。目前，檢測材料的阻透性可使用專用阻透性檢測設(shè)備，例如檢測材料對氧氣、氮?dú)狻⒍�氧化碳等常見氣體的阻透性的壓差法透氣性檢測設(shè)備，檢測材料對水蒸氣阻透性的透濕性檢測設(shè)備，檢測材料及容器對氧氣、二氧化碳阻透性的等壓法透氣性檢測設(shè)備，以及檢測特殊氣味等有機(jī)氣體對材料透過性的有機(jī)物滲透設(shè)備等。

    密封性的檢測對象足包裝物，如容器、塑料袋等。密封性試驗(yàn)足檢測包裝封口處密到效果的有效檢測手段，當(dāng)然也可以用來檢測包裝物其他部位的密封效果、是否存在破損等缺陷。

    阻透性與密封性的檢測對象都是氣體，但是檢測范圍相差很大：密封性用于評定人量氣體的泄漏，而阻透性用于檢測微量氣體的滲透。對材料進(jìn)行阻透性檢測是建立在材料無缺陷(對于包裝成品而言就是整體密封性良好)的基礎(chǔ)之上的，否則沒有任何意義。

    3. 全方位檢測包裝物的阻透性與殘存氣體處理

    對于一個(gè)包裝物而言，包裝內(nèi)的氣體環(huán)境主要取決于以下兩個(gè)方面：包裝物整體的阻透性以及包裝結(jié)束后殘存在包裝物內(nèi)的氣體含量。

    包裝物整體的阻透性與材料的阻透性是不能等同的，用高阻透性材料制造出來的包裝物阻透性未必好。包裝袋的熱封部位以及容器的瓶體瓶蓋連接處易出現(xiàn)泄漏，而且試驗(yàn)證明這些位置也是包裝物整體阻透性的薄弱點(diǎn)。目前對阻透性檢測的認(rèn)識比較兒面，非常重視材料檢測，但對包裝物整體阻透性檢測的重要性認(rèn)識不足，這在一定程度上也與包裝物的阻透性檢測設(shè)備及方法發(fā)展較慢有關(guān)。現(xiàn)在Labthink 蘭光推出的TOY 系列透氧儀可以很好地進(jìn)行薄膜以及容器的透氧性檢測，可檢測包裝袋和容器特定位置的透氧性，檢測效果非常好。目前對包裝物整體二釩化碳透過性的檢測也已實(shí)現(xiàn)，蘭光可以提供此項(xiàng)服務(wù)。

    除真空包裝外，包裝完成后包裝內(nèi)部都會有一定量的氣體存在，而這些殘存氣體(尤其是其中的氧氣)會對一些非常敏感的產(chǎn)品產(chǎn)生影響，因此對殘存氣體的處理非常重要。氣調(diào)包裝和真空包裝在除氧要求高的產(chǎn)品包裝中應(yīng)用廣泛，這就大大消除包裝內(nèi)的殘存氧氣。此外，在包裝材料中添加除氧成分也可大大增加材料對氧氣的阻透性，而且還可以吸收包裝內(nèi)殘存的氧氣，使包裝內(nèi)的氧含量更低。通過頂空分析儀可以檢測包裝物中頂部中間的氣體含量(目前只能檢測氧氣含量及二氧化碳含量)，但檢測精度不向，只能作為一種輔助檢測。

    4. 需要進(jìn)行的其他檢測

    需要特別注意高分子材料的老化問題，材料老化是因?yàn)榫酆衔锝Y(jié)構(gòu)或組分內(nèi)部具有易引起老化的弱點(diǎn)，如具有不飽和雙鍵、支鏈、羰基、末端上的羥基等。聚合物老化之后其物理化學(xué)性能會出現(xiàn)變化，需要通過老化試驗(yàn)檢測。未進(jìn)行材料的老化試驗(yàn)，而僅憑正常條件下檢測得到的阻透性數(shù)據(jù)來判定產(chǎn)品的保質(zhì)期是不可取的。