摘要：材料表面涂「布PVDC层是提高材料阻隔性的常用方法，本文通过对两◥种PVDC涂层的涂布量不同的薄膜材料进行氧气透过量的测试，进一步研究了不同PVDC涂层对材料阻隔性的影响，并介绍了试验原理、设备参数及←适用范围、试验过程等内容，为材料改性或改进工艺后阻隔性的变化提供合理的评价方法。
关键词：PVDC涂布膜、K涂层、涂布量、阻隔性、氧气透过量、压差法气体透过量测试仪
1、意义
聚偏二氯乙烯(PVDC)是一种具有高对称性、高结晶度、高阻』隔性等特点的高分子材料，但成型加工性ζ较差，一般需要通过与其他单体共聚，采用注塑、挤出、复合、涂布及吹塑ω 等方法加工，其中在各种薄膜★基材上涂布一层或多层PVDC而成的K膜最为常见。常用的涂布基材包括PP、PET、PA、PE等，因PVDC的存在大大提高了薄膜整※体的阻隔性能，增强了薄膜对气体的阻隔性以及保香性、耐油性等，故而广泛用于包装月饼、饼干、茶叶、糕点、巧克力、乳制品、肉制品、水产品、调味品等食品。K膜的阻隔性主要取决于PVDC层，故而所涂布的PVDC层的涂布量是影响K膜阻隔性高低的重要因素。
图1 K膜包装应用举例
2、试验样品
本次试验以PVDC涂布量分别为2 g/m2、4 g/m2的K膜材料为试验样品，分别︾测试两种样品的氧气透过量。
3、试验依据
薄膜材料氧气透过量的测试原理包括压差法、等压法两种，本文采用压差法原理进行试验，所依据Ψ 标准为GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》。
4、试验设备
本文采用由济南〖兰光机电技术有限公司自主研发生产的」VAC-V2压差法气体渗透仪对样品的氧气透过量进行测试。
图2 VAC-V2压差法气体渗透仪
4.1试验原理
压差法原理是指试样两侧保持一定的压力差，通过测试气体渗透引起的压力变化得到试样的气体㊣ 渗透性能。装夹好的试样将设备的测试腔分成「上、下两个腔，上腔充入测试气体，下腔通过抽真空形成▆低压环境，上腔中的气体会在压力差的作用下，通过试样渗透到下腔，通过压力传感器监测低压腔内的压力变化，当渗透达到平衡后，根据低压腔内压力随渗透时间的变化情况计算试样气体透㊣ 过量等参数。该方法可测试多种气体的渗透性能。
4.2适用范围
(1)本设备专△业用于多种薄膜、片材试样在各种温度下的气体透过率、渗透系数、溶解度系数、扩散系数的测试。薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复●合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料；片材类〓包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。
(2)本设备还可扩展到航空航天用材←料、纸及纸板、漆膜、玻纤布、玻纤纸、化妆品软管片材、各种橡胶片材等材料的透气性测试。
(3)本设备适用于多种气体的透过率测试，如氧气、二氧化碳、氮气、氦气、空气等。
(4)本设备可满足多项国家和国际标准，如ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等。
4.3设备参数
0.05 ~ 50,000 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，真空分辨率◇可达到0.1 Pa；控温范围为5℃~ 95℃，控温〓精度为±0.1℃；控湿范围为0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控湿精度为【±1%RH，可满足客户不同试验条件下的检ω测需求；三个完全独立的试验腔，可同时测试三种相同或不同的试样；可进行任意温度下的数据拟合，轻松获得极端测试条件下的试验结果；经过改制，本设备还可支持有毒性气体、易燃易爆气体的测∴试；提供标准膜进行快速校准，保证检测数据的准确性和通用性；支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。
5、试验过程
5.1涂布量为2 g/m2的K膜样品
(1)裁样
从样品表面裁取3片直径为97 mm的试样。
(2)装样
在3个试验腔的周边均涂抹一层真空油脂，分别在测试区域放置直径65 mm的滤纸，将试样粘贴在测试腔上，轻轻按压试样排除气泡，用装夹结构夹紧试样。
(3)试验
设置试验卐温度、试验湿度、试样厚度等◆参数信息，打开真空泵、水浴控温装置，点击开始试验选项，试验开始。设备自动按照设定参数进▅行试验，并在试验结束后显示试验结果。
5.2涂布量为4 g/m2的K膜样品
按照5.1中的操作步骤▓进行试验。
6、试验结果
本次试※验所测试涂布量为2g/m2的K膜试样测试值分别为7.85 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、7.69 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、7.99 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，平均值为7.84 cm3/(m2·24h·0.1MPa)；涂布量为4 g/m2的K膜试样测试值分别为4.79 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、4.83 cm3/(m2·24h·0.1MPa)、4.67 cm3/(m2·24h·0.1MPa)，平均值为4.76 cm3/(m2·24h·0.1MPa)。
7、结论
从试验结果来看，每种样品3个试样测试值间的偏差均较小，测试精度高，涂布量为4 g/m2K膜的氧气透过量明显低于涂布量为2 g/m2的K膜，说明前者的阻氧性较高，影响同种基材K膜阻隔性的因素除了PVDC层的涂布量外，还包⊙括涂布方法、涂布工艺等，因本文卐所测试两种样品为同一厂家生产，涂布方法及涂布工艺的影响较小，阻氧性差异主要与涂布量有关；从试验过程来看，操作简单，设备★智能化程度高。该设备除了可测试氧气透过量外，还可用于氮气、空气、氦气、二氧化碳、六氟化硫等多种气体的渗透∑ 行为测试，且试验效率高，是一款高性价比的检测设备。Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。
