正確認識材料的阻隔性

    由於（yú）阻隔性包裝（zhuāng）材料可以提高產品的保存效果、延長保存時間，因此阻隔性材料的使用近幾（jǐ）年獲得了快速發展。相應地，阻隔性材（cái）料的廣泛應用（yòng）也推動了阻隔性檢（jiǎn）測設備（bèi）的推（tuī）廣。由於材料阻隔性這一概念還比較新，因此正（zhèng）確認識材料的阻隔性並進（jìn）行正確（què）的檢測對於實際生產、銷（xiāo）售都是非常重要（yào）的。

1.材料的阻隔性

    通常我（wǒ）們所講的材（cái）料阻隔性都是針對特定滲透對象而言的，滲透對象包括（kuò）常見氣體、水（shuǐ）蒸氣、液體、有機（jī）物等，是材料對（duì）特定滲透對象由其（qí）一側滲（shèn）透（tòu）通過到達另一側（一般（bān）是由高濃度側滲透通過材料進入低濃度側）的阻隔性能。整個滲透過程可以分為吸附（fù）、溶解、擴散、解吸幾個部（bù）分，氣體或水蒸氣從高濃度區進入材料表麵，通過在材料內部的（de）擴散，又（yòu）從低（dī）濃度區（qū）的另（lìng）一表麵解吸。參見圖1。

圖1. 滲透過程（chéng）原理圖

    整個滲透過程出現的快慢由兩（liǎng）個（gè）因素決定，一是在（zài）聚合物裏滲（shèn）透溶解的快慢，由溶解度（dù）參數表示；二是滲透物（wù）分（fèn）子在聚合物基（jī）體內移動的快慢，由擴散係（xì）數表示。

2.材料阻隔性的分類及相互之（zhī）間的關聯

    不同滲透對象對於同種材料的滲透過程是不一樣的，通常按照滲透對象性質的不同將材料的阻隔性分為材料對無機氣體的阻隔性（就（jiù）是我們通常所說的透氣性，並且更進一步（bù）按照（zhào）無機氣體的（de）不同分為透（tòu）氧性（xìng）、透氮性、透二氧化碳性等）、對水蒸氣的阻隔性（透濕性）、以（yǐ）及對有機物的阻隔性。這三類物質對材料的滲透（tòu）原理是不一（yī）樣的，而且由於滲（shèn）透（tòu）物質的不同（tóng），滲透過程相差很大。

    通（tōng）常，我們說某種材料的阻隔性好（hǎo）包括材料對無（wú）機氣體的阻隔性好、對水蒸氣的阻隔性好（hǎo）、以及對有機物的阻隔（gé）性好三方麵。但（dàn）是平常在進行材料的阻隔性描述時，我們常常（cháng）會進入以（yǐ）偏蓋全的誤（wù）區，例如某種材料的氣體阻（zǔ）隔性好（hǎo）卻常被直接說成高阻隔材料，這意味著這種材料應該同時具有很好的氣體阻隔性、水蒸氣阻隔性、有機物阻隔性，然而實際上它對水蒸氣、有機物的阻隔（gé）性也許並（bìng）不（bú）理想。EVOH在環境濕度很低時（shí）具有很高的氣（qì）體阻隔性，但隨著環境濕度的升高其對無（wú）機氣體的阻隔性會（huì）明顯下降，而（ér）且它的水蒸（zhēng）氣阻隔性較差（chà）。

    需要特別注意的是，即使僅對於材（cái）料（liào）的氣體阻隔性（透氣性），其透氧性和透二氧化碳性也是不一樣的。試驗結果證明，對於同（tóng）一種（zhǒng）材料，它的透氧性、透二氧化碳性以及（jí）透氮性多（duō）表現（xiàn）出一定（dìng）的比例關係，因為（wéi）無機（jī）氣體在滲透過程上非常相似，主要影響因素是分子尺寸以及分子形狀。但是這種比例關係會因材料的不同而改變。

3.避免進入阻隔性檢測誤區

    在選擇包裝（zhuāng）材料（liào）並進行材料的結（jié）構（gòu）設計時，如何檢測材料的阻隔（gé）性指標，是首當其衝需要（yào）解決的問題。試驗方法的選擇以及（jí）數據之間是否具有可比性都是關注的焦點。由於（yú）材料對氧氣以及水蒸氣（qì）阻隔性的檢測需求最強，因此檢測發展很（hěn）快（kuài）。常用的氧氣透過性檢測方法有：壓差法（真空法和（hé）常壓法）、等（děng）壓法（氧（yǎng）傳感器法）；水蒸氣阻（zǔ）隔性檢測（cè）方法有：稱重法、傳感（gǎn）器法（濕度傳感器法、紅外探測器法、電（diàn）解法）。阻隔性檢測設備都是高端精密儀器，而且測試具有很強的環境依賴性，無論維護和使用，都是一般的材料物理性能檢測（cè）設備所不能相比的（de）。

    在檢測同一種阻（zǔ）隔性指標（biāo）時，可以采用多種方（fāng）法進行檢測。但利用不同檢測方（fāng）法獲（huò）得的測試數據之間不具有可（kě）比（bǐ）性，因為（wéi）檢測方法（fǎ）的不同直接導致了材料在試驗過程中狀態的不同。例如，最常見的氧氣阻隔性檢測方法是真空法和氧傳感器（qì）法，但是材料在兩種方法下的測試狀態是不一樣的：在真（zhēn）空（kōng）法中試樣兩側（cè）有0.1MPa的壓差，其中試（shì）樣兩側分別為真空和（hé）0.1MPa的氧氣，材（cái）料受到0.1MPa的壓力而其（qí）微觀結構會因（yīn）為壓力的（de）存在而出現變化；而在氧傳感器中試樣兩側均有0.1MPa的氣體，其（qí）中一側（cè）為氧氣，另一側是作為（wéi）載氣使用（yòng）的（de）氮氣，隻是試樣（yàng）兩側的氧分壓差達到了0.1MPa。因此兩種試驗方法所（suǒ）得（dé）到的試驗數據從原（yuán）理上說是不具（jù）有可比性的，各種方法都有自己的數據體係，硬性要求（qiú）二者具有可比（bǐ）性或者要求二者（zhě）數（shù）據體係一致是片（piàn）麵的，除非使用校正因子。因此如果（guǒ）需要進行材料的氧氣透過性測試比對，檢測雙方必須使用同一種測試方法並在相同的試驗環境下進行試驗。

4.總結

    隨著阻隔性概（gài）念的推廣，包裝業內人士（shì）對阻隔性的認識也（yě）有進一步提升的需要。對阻隔性（xìng）認識的（de）加深不但可以幫助包裝廠家進行合理有效的包裝材（cái）料結構設計，而且也有助於研發人員更好地進行相關檢測。