摘要：对不同气体的阻隔性能是K涂层薄膜的重点测试性能指标之一。本文利用压差法原理设备VAC-V2压差法气体渗透仪分别测试了K涂层薄膜样品对氧气、氮气的阻隔性能，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K涂层薄膜对气体↑阻隔性能的测试研究提供参考。
关键词：氧气透过量、氮气透过量、阻氧性能、阻隔性能、压差法气体渗透仪、K涂层薄膜、K膜、PVDC涂层膜
1、意义
PVDC（聚对苯二甲酸乙二醇酯）作为一种☆高阻隔性材料，常用于涂敷在阻隔性较差的PE、BOPP、BOPET、PA等薄膜表面以卐达到提高薄膜整体阻隔性能。涂布』后形成的薄膜简称为K膜（即K涂层薄膜），常见的有KPA、KPET、KOPP、KPE等。由于良好的阻隔性能，K膜以单层膜或复合膜的形式在糕点、糖果、饼干等食品包装中均有应用。
由于所包装产品种类及包装形式的不同，对K膜材料的阻隔性要求不尽相同，如对氧气敏感类食品、充气包装类◎食品应对氧气Ψ 、氮气具有较高的阻隔性；另外，气体分子结构〖的不同也决定了不同气体◤在包装中的渗透性能有所差异。因此，对K膜进行不同气体阻隔性能的测试可进︽一步验证其阻隔性能是否可满足所包装产品的保质要求。
2、试验样品
本文以一种K涂︾层单层膜为试验样品，分别测试其氧气透过量与氮气透过量。
3、试验依据
目前，包装材料氧气透过量的测试方法包♀括压差法与等压⊙法两种，氮气透过量的测试方法仅可采用压差法。因此，本文选用压差法分别测∏试样品对氧气、氮气的阻隔性能，试验过程依据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
本次试验采用VAC-V2压差法气体渗透仪为检测设备，该设备由济南兰光机○电技术有限公司自主研发生产◤。
4.1 试验原理
压差法是通㊣ 过试样两侧的压力差实现气体从高压侧向低压ぷ侧的渗透，并利用压力传感器监测①低压侧的压力变化情况。首先，利用装夹好的试样将设◤备的测试腔分成上、下两部分，再向上腔中充入一定压力的试验气体，下腔通过抽真空形成低压环境，试验气体通过试样渗█透到低压腔，根据压力传感器检测低压腔压力随渗透时间的变化情况，计算试样的气体透过量等渗透性参数。
图1 VAC-V2压差法气体渗透仪
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ㄨ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、氮气、二氧化碳、氦气、空气等。
(4) 本设备可满足多项国家和国际标准，如GB/T 1038、ISO 15105-1、ISO 2556、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℃；控湿范围为卐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测需求；有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ω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 氧气透过量的测试
(1) 用取样器从样品表面裁取3片直径为97 mm的试样。
(2) 在设备的三个测试腔周边均涂¤抹一层真空油脂，测试区域分□ 别放置1片滤纸，将3片试样依次粘贴在三个测试腔上，轻轻按压，去除试样与测试腔间的气泡，闭合上腔卐并拧紧。
图2 装样过程
(3) 设备接通氧气气源，在控制软件上◆设置试样名称、抽真空时间、试验温度、湿度①等参数信息，点击Ψ 开始试验，打开真空泵，设备按照设定的参◎数进行试验，并在试验结束后显示试验结果。
5.2 氮气透过量的测试
设备改◥为接通氮气气源，其余操作与5.1相同。
6、试验结果
样品的氧气透过量及氮气透过量分别取3个试样测试结果◥的算术平均值，本次试验所测试K涂层薄¤膜样品的氧气透过量为7.935 cm3/(m2?24h?0.1MPa)，氮气♂透过量为0.653 cm3/(m2?24h?0.1MPa)。
7、结论
较高的阻隔性能是K涂层薄膜区别于普通薄膜的关⊙键性能。根据具体用途的不同，氧气透过量、氮气■透过量等均为K涂层薄膜的重点关注性能指标。本文利用压差法原理分别测试了K涂层薄膜样品对氧气、氮气的阻隔性能，样品的◥氮气透过量明显低于氧气透过量，这与气体分子直径有关。此试验过程简单，结果精度与智能化程度高，设备易于操ㄨ作。济南兰光机电技术有限≡公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装㊣检测服务的高新技术企业，本文所采用█的VAC-V2压差法气体渗透仪即为众多自主研发设备中的一款，该设备还可用于二氧化碳、氦气、空气、六氟化硫等气体♀渗透性能的测试。除气体透过量外，Labthink兰光现有设备还可测试K涂层薄膜的水蒸气】透过率、抗拉性能、穿刺强度、撕裂强度、抗冲击▼强度、摩擦系数、热封性能、厚度、总迁移量、溶剂残留等多方面的性能指标。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业」中的企事业单位增进技术沟通与合作。
