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氧气是导致食品氧化变质的主要因素之一。如果食品包装薄膜的透氧性过高,氧气会渗透进入包装内部,与食品中的脂肪、蛋白质等成分发生氧化反应,导致食品风味改变、营养价值降低,甚至产生有害物质。通过检测薄膜的透氧性,可以确保包装材料能够有效阻挡氧气的渗透,从而延长食品的保质期,保障食品安全。
一、工作原理
薄膜库伦传感器法等压透氧仪通过在测试腔中建立等压环境,使氧气或空气在薄膜的一侧流动,高纯氮气在薄膜的另一侧流动。氧气分子穿过薄膜扩散到氮气侧,被流动的氮气携带至库仑氧气传感器。传感器通过测量氧气浓度变化,结合库仑电量法计算氧气透过率。这一过程中,氧气与传感器中的工作电极发生电化学反应,产生与氧气浓度成正比的电流信号,通过法拉第电解定律计算氧气透过量。
二、技术特点
高精度测量:采用先进的库仑传感器技术,能够精确测量微小氧气透过量,分辨率可达0.0001 cc/(m²·day)或更高,满足低阻隔材料测试需求。
宽测试范围:测试范围广泛,可覆盖0.01~6500 cc/(m²·24h)或更大范围,适用于不同阻隔性能的材料测试。
等压法设计:在测试腔中建立等压环境,消除压差对测试结果的影响,提高测试准确性。
自动化控制:具备自动化温湿度控制功能,精度可达±0.1℃、±2%RH,确保测试条件一致性。
多格式数据存储:试验结果支持多格式存储(如Excel、云端共享),便于数据分析与追溯。
符合标准:执行ISO 15105-2、GB/T 19789、ASTM D3985等国际国内标准,确保测试结果的一致性与可重复性。
三、应用领域
薄膜库伦传感器法等压透氧仪广泛应用于食品、药品、医疗器械、日化、光伏、电子、工业品等领域的薄膜、片材、容器及相关材料的氧气透过性能测试。具体包括:
薄膜材料:如塑料薄膜、复合膜、镀铝膜、铝箔等膜状材料。
片材材料:如PP片、PVC片、PVDC片、金属箔片、橡胶片、硅片等片状材料。
包装容器:如PE瓶、PET瓶、玻璃瓶、塑料桶、盒、包装袋、胶囊、包装件等各种容器或者包装件。
四、操作流程
样品准备:清洁样品表面,确保无污染或损伤。裁剪直径100mm的圆形试样(或其他适用尺寸),边缘平整无损。在标准环境(如23℃±2℃,50%RH±10%)中调节至少4小时,消除内应力。
装夹样品:将样品固定于测试腔,确保密封性。对于包装容器,将高纯氮气在容器内流动,空气或高纯氧气包围在容器的外侧。
参数设置:设定温度、湿度、气体流量等条件。例如,温度范围可设定为15~55℃(或更宽范围),湿度范围可设定为氧气0%,氮气5~90%±1%。
数据采集:传感器实时监测氧气浓度,系统自动计算透过率。达到渗透平衡后,生成测试报告(含平均值、标准差等)。
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