TOY-C1薄膜透氧性測試

    相信大家都已經對今年 LabthinkMD传媒视频（guāng）最新（xīn）推（tuī）出的阻隔性檢測設備TOY-C1透氧儀有所耳聞了。確實，TOY-C1憑借著其包裝物透氧性檢測的專用用途已經（jīng）成為國內阻隔性（xìng）測試行業的一大亮點，首次亮（liàng）相2005年3月廣州琶洲（zhōu）華南包裝展就已（yǐ）經成為了眾人矚目的焦點。它的出現不但填補（bǔ）了國內在容（róng）器阻隔性測試領域中（zhōng）的空白，而且全（quán）方位地提升了Labthink蘭（lán）光（guāng）在國際阻隔性測（cè）試領域中（zhōng）的地位。

    可是，即使是容器製造商有時也會需要檢測一些片材、薄膜（mó）的透氧量，而這種檢測需求有時也是很大的，因此如果（guǒ）是單獨購買（mǎi）一台（tái）容器透氧性專用設備，確實還有再添置一台薄膜透氧性測試設備的需求。對於這些用戶，如果能夠選擇一（yī）台既能檢測包裝物透（tòu）氧性能又能檢測薄膜透（tòu）氧性能的設備，無論是在資金的支出、設備的實（shí）際利用率（lǜ）等方麵都會更加理想。TOY-C1就是這樣一種“全能”的測試設備，它不但能夠檢測包裝物的透氧性，而且也能夠方便地檢測薄膜、片材的透氧性。在4月（yuè）4日的“MD传媒视频實驗室論壇”上，我們著重介紹了TOY-C1容器檢測的使用方法，那麽，今天我們再來著重介紹一下用TOY-C1檢測（cè）薄膜透氧性的方法。

1、測試原理

    正（zhèng）如試驗標準 ASTM F 1307中所述：This test method employs a coulometric oxygen sensor and associated equipment in an arrangement similar to that described in Test Method D 3985.（這種試驗方法按照與測試方法 D 3985 所描述（shù）的相似方式使用庫侖（lún）氧氣（qì）傳感器及（jí）其相關設備。） 將透（tòu）氧性測試設備的容（róng）器檢測附件撤掉後，設備可按照（zhào） ASTM D 3985進行薄膜、片材的透氧性測試。Labthink TOY-C1正是按照這兩（liǎng）種（zhǒng）標準設（shè）計製造的，所以用戶可以進行等（děng）壓法薄（báo）膜透氧性試驗。測試原理如圖1所示：試樣將測試腔（qiāng）分（fèn）為A腔和B腔兩部分；A腔中保持有0.1MPa一定流速的純淨氧（yǎng）氣流，B腔內吹有0.1MPa一定流（liú）速的氮氣流；當氧氣從A腔滲透通過試樣進入B腔後，會被B腔中的氮氣流（liú）攜帶至氧傳感（gǎn）器處（chù），氧傳感器測定一定流速的氮氣流中的氧含量並輸出相應的電信號。

圖 1. 等壓法測（cè）試原理圖

2、TOY-C1薄膜（mó）試驗

    進行薄膜試驗時（shí），試樣（yàng）的製取和裝夾都與壓差（chà）法測試相似，簡單方便。LabthinkMD传媒视频還隨機配備了專用（yòng）的薄膜取（qǔ）樣（yàng）器方便（biàn）操作者製取試樣。試樣裝夾完畢後如圖2所示。

圖（tú） 2. TOY-C1薄膜透氧性試（shì）驗的試樣裝夾示意圖

    薄膜試樣的尺寸是φ 140mm，如果試樣（yàng）厚度大於1mm那在裝夾時需要（yào）添加相應附件。TOY-C1可以進行三腔測試，必須注意的是，在一次試驗中裝（zhuāng）夾的試樣都必須是完全一樣的，需取自同一材料！在裝夾試樣的過程中需要（yào）使用真空脂密封試（shì）樣邊緣，應注意不要讓真空脂汙染到測試區（qū）域。

    測試過程與容器透氧（yǎng）性測試幾乎完全相同：先吹掃係統， 確定“係統零點”值；再 向上腔引入 氧氣流（liú），傳感器輸出值緩慢上升（表（biǎo）示有氧氣滲透通過試樣進入 B腔）；當透氧量穩定在某一數值（zhí），可以判斷滲透已經達到（dào）平衡，此（cǐ）時的透氧量即為試驗（yàn）結果。

    測試時，下腔的（de）氮氣流量（liàng）是否合適將直接影響試驗結果，因此設備對監控氮氣流速的調（diào）節裝置和流量計的要求都特（tè）別高。TOY-C1在監控氮氣流速上采用的全部（bù）都是精度極高的一流產品，完全可以保（bǎo）證流速的控製精度。

3、數據測（cè）試及穩定性

    TOY-C1的測量範圍是0～1000.00ml/m²·day（使用特殊附件時，測量（liàng）範（fàn）圍可以擴大到0～10000.00ml/m²·day），測試分辨率可達（dá）0.01ml/m²·day。試驗（yàn）曲線如圖3所示。

圖 3. TOY-C1薄（báo）膜透氧性測試（shì）曲線

    選擇（zé） A、B、C、D四種試樣使用Labthink TOY-C1進行透氧性（xìng）檢測。試樣的測試溫度、厚度以及試驗結果等均列於表 1中。

表 1. 試（shì）驗數據表

注： O₂ GTR的單位是： ml/m²·day

    總體（tǐ）上來講， TOY-C1的數據穩定性較好。影（yǐng）響數據穩定的（de）主（zhǔ）要有兩方麵（miàn）原因：一是試樣均一性不好，如果試樣狀態均一、而且操作人員在取樣時注意試樣的選擇就（jiù）可以有較大的改善；還有就是溫度的（de）波動對試驗（yàn）影（yǐng）響較大。溫度變化（huà）對等（děng）壓法測試的影響與壓差法相同，感興趣的讀者可以參閱2005年2月21日（rì）MD传媒视频實驗室論壇文章《溫度變化對材（cái）料阻（zǔ）隔性的影響》。

4、設備特點

    TOY-C1采用的氧（yǎng）傳（chuán）感器在正常使用的情況下預期能夠使用12～30個月，有效降低（dī）檢測成本。試樣的（de）數目可以少（shǎo）於三件，隻需在不裝夾試樣的測試腔中裝夾上（shàng）設備自帶的“空白試樣”，並修改係統設置中的試樣件數後就可（kě）以正（zhèng）常測試了，這不但延長了傳感器的使用壽命，而且（qiě）還能擴大設備的量程。

    試驗過（guò）程不受供電（diàn）情況的影響，停電時僅是無法監控測試係統而已，並不影（yǐng）響試驗進度。而且該設備的消耗功率很小，正常工作時（shí）會小於 30W。