由济南兰光机电技术有限公司、杭州市质量技术监督检测院等18所单位共同起草的中国首个柔性包装材料耐揉搓性能检测方法国家标准——GB/T 41347-2022《柔性包装材料耐揉搓性能的测试方法》于10月1日正式实施，为柔性包材耐揉搓性能验证提供了“定性+定量”的测试方法，填补了国内柔性包装材料耐揉搓性能检测方法的空白。

耐揉搓性能，是柔性包装材料耐揉搓的能力

对于柔性包材，尤其是含有镀铝层、铝箔或氧化物蒸镀薄膜等，在流通过程中受外力揉搓、折压后，包材的气体阻隔性发生明显变化，甚至产生贯穿性针孔而导致包装泄漏。那么，流通中受外力揉搓后的包材是否还能满足包装应用要求呢？许多人对此心存疑惑却缺少验证方法。在行业需求的推动下，中国首个柔性包装材料耐揉搓性能检测方法国家标准GB/T 41347-2022应运而生。

“揉搓试验”和“耐揉搓性能评价”

耐揉搓性能测试的试验步骤分为两部分：揉搓试验、耐揉搓性能评价。

“揉搓试验”是借助仪器以一定的频率和行程对包装材料进行往复旋转与压缩，来模拟实际使用过程中包装材料可能受到的揉搓、折压行为。标准中，对揉搓、挤压行为的动作角度、频率和行程均作了明确规定，克服了人工手动模拟揉搓行为稳定性差、一致性差的弊端，便于进行准确的纵横向有效对比评价。

“耐揉搓性能评价”是通过包装材料揉搓前后针孔数量或气体透过量（率）的变化来表征材料的耐揉搓性能。标准提供了针孔计数法和气体阻隔性测试法两种方法。采用染色松节油涂刷样品测试区域来统计揉搓产生的针孔数量，简单有效且易于操作。若揉搓后样品未出现肉眼可见的贯穿性针孔或采用针孔计数法未检测到针孔时，则需进一步测试揉搓前后样品的气体透过率，以此来评价样品的耐揉搓性能。

耐揉搓性能评价-针孔计数法

耐揉搓性能评价-气体阻隔性测试法

标准起草背后的点滴

2020年，在全国包装标准化技术委员会统筹安排下，18所行业权威企事业单位联合组成标准起草工作组，分别负责统筹安排、样品供给、样品验证、仪器检定、数据分析、技术资料搜集及标准文本制定工作。

起草单位为：济南兰光机电技术有限公司、杭州市质量技术监督检测院、深圳市深中原科技有限公司、厦门长塑实业有限公司、厦门金德威包装有限公司、江西省产品质量监督检测院、云南昆岭薄膜工业有限公司、中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院、佛山市顺德区特普高实业有限公司、丽水蓝城农科检测技术有限公司、青岛利德液袋有限公司、中国出口商品包装研究所、山东省产品质量检验研究院、山东省分析测试中心、济南市计量检定测试院、干将新材料有限公司、嘉兴星越包装材料有限公司、济南国科医工科技发展有限公司。

为了充分验证标准测试方法的准确性、可行性与普适性，济南兰光包装检测中心等一批具有权威检验能力的机构，全力承担起数据验证工作。

针对多种不同材质、不同厚度、阻隔性各异且不同用途的典型柔性包装材料样品，承担数据验证的实验室采用不同品牌型号的揉搓试验仪与气体阻隔性检测仪器，根据标准要求对多种样品分别进行A、B、C、D、E五种模式的揉搓试验，以及针孔计数法验证试验和气体阻隔性测试验证试验。结果证明，该标准可对样品的耐揉搓性能进行定性且定量的有效综合评价。

当前，高功能阻隔包材大行其道，耐揉搓性能已经成为柔性包装选材的一项重要指标。GB/T 41347-2022《柔性包装材料耐揉搓性能的测试方法》的诞生，为包材的耐揉搓性能提供了统一且定量、定性评价方法，填补了国内空白，不仅极大地降低因包装材料不耐揉搓导致在运输、货架等过程中的破损问题，也对促进我国柔性包装材料的发展具有重要意义。

关键词：药品、铝塑复合膜、揉搓性能、阻湿性、透湿、水蒸气阻隔、水蒸气透过率、潮解变质

测试意义：

药品自身安全性至关重要，因此对外包装材料的性能要求也较高，特别是包材对外界水蒸气的阻隔性能，可有效防止药品被潮解。除中药饮片和低档冲剂的包装外，药用复合膜大多以含有纯铝箔的复合膜材料为主，铝塑复合膜包装可作为粉末药品外包装袋或泡罩包装底板材料，除了可使药品包装具有美观和良好的质感，zui重要的优点就是具备极高的阻隔性。铝箔作为一种金属材料，因其密度高，具有优良的阻湿性及阻气性（包括阻氧性），其阻隔性能是任何其它高分子材料和金属蒸镀薄膜无可比拟的。铝箔与其他材质塑料膜复合而成的铝塑复合膜的阻隔性基本由铝箔层决定，但这是在保证铝箔无针孔或者针孔大小与其他复合层的厚度相比足够小时才符合此情况。而复合膜中塑料膜层也参与气体透过，对复合膜的整体阻隔性也有一定作用，但未起决定性作用，除非铝箔的针孔大小与其他复合层的厚度相比足够大时，复合膜的阻隔性将受塑料膜层厚度及其阻隔性能的明显影响。另外，铝塑复合膜中的铝箔层易在包装成型、充填药品、热封以及运输和销售过程中出现一定程度的折痕，从而使复合膜的阻隔性变差，成品包装的整体密封性受到很大影响。

包装材料对水蒸气的阻隔性能一般通过水蒸气透过率表征，数值越低，阻湿性越好，药品越不易潮解变质。因此，铝塑复合膜的水蒸气透过率是包材监测的重要环节，而铝塑复合膜是否耐揉搓，揉搓后的水蒸气透过率是否发生重大变化也是真实反映铝塑复合膜在实际使用过程中阻隔性是否满足药品质量需求的一个重要性能指标，此项性能可通过检测揉搓前后铝塑复合膜的水蒸气透过率进行判断。上述检测需选用揉搓试验仪进行前期模拟揉搓过程，再采用高精度的透湿性测试仪检测揉搓后的铝塑复合膜的水蒸气透过率。

检测方法：

柔性复合膜的耐揉搓性检测遵循ASTM F392《挠性阻隔材料挠曲耐久性的试验方法》此项标准，采用特殊的揉搓试验仪在标准大气压条件（23℃ 和50%相对湿度）下对复合膜进行上下往复及重复扭曲的揉搓，揉搓条件、次数及揉搓的剧烈程度根据被测试样品的材质及实际使用过程而变化，但频率固定为45次/分钟的速度。我们将采用Labthink兰光公司自主研发的FDT-02揉搓试验仪结合上述标准对药用铝塑复合膜样品进行揉搓试验。

常见的软塑包装阻湿性测试方法分为称重法（又称为杯式法）与传感器法，其中传感器法又分为电解法、湿度法及红外法三种。称重法作为基础方法被广泛运用于药用包材的水蒸气透过率检测，通过称量一定温度与湿度环境下，试样在达到水蒸气透过平衡后，装夹有试样的透湿杯的前后质量变化，从而计算出试样水蒸气透过率。

目前，国内称重法测试水蒸气透过率试验遵循GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法 杯式法》此项国家标准。我们将采用Labthink兰光公司自主研发的W3/060水蒸气透过率测试系统结合上述标准对高阻隔铝塑复合膜样品进行水蒸气透过率试验。

1、试验仪器

Labthink兰光研发生产的FDT-02揉搓试验仪，具备五种标准试验模式，四个试样工位轻松实现不同条件下的组合试验，并可实现长、短行程间的快速切换。该仪器满足ASTM F392国外标准，可适用于各种用途下的柔韧性薄膜、复合膜、铝塑复合膜、镀铝膜、涂层膜等材料的抗揉搓性能试验，模拟薄膜在生产、加工、运输等过程中的揉搓、折压损伤等行为。揉搓试验结束后，通过检测试样前后针孔数量的变化或阻隔性能的变化判断材料的抗揉搓性能。

图1  FDT-02揉搓试验仪

W3/060水蒸气透过率测试系统，六腔独立，超高试验精度，可同时测试六件相同或不同试样，控温范围为15℃ ~ 55℃，控湿范围为10%RH ~ 98%RH，水蒸气透过率测试范围为(0.1 ~ 10,000) g/m2·24h，系统zui多可支持10台仪器并行连接，建立60个试样同时试验的系统。该仪器满足GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003多种国家和国际标准，可满足不同温湿度环境下各种塑料薄膜、复合膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜、防水透气膜等膜材及片材的水蒸气阻隔性测试。

图2  W3/060水蒸气透过率测试系统

2. 试样的制备

采用FDT-02揉搓试验仪对铝塑复合膜试样进行C模式下6分钟270次的反复揉搓，将揉搓后的样品以及未揉搓的完好样品置于23℃的环境中，放在干燥器内调节状态48小时。取出揉搓前后的两种样品后，分别从每种样品上裁取直径为74 mm的试样3个。

图3  揉搓后的铝塑复合膜

3. 试验条件

地点：济南兰光包装安全检测中心
试验温度与湿度：38℃，90%RH
试验方法：称重法（即杯式法）

4. 试验步骤

4.1 试验原理

W3/060采用透湿杯称重法测试原理，在一定的温度下，使试样的两侧形成特定的湿度差，水蒸气透过透湿杯中的试样进入干燥的一侧，通过测定透湿杯重量随时间的变化量，求出试样的水蒸气透过率等参数。

4.2 试样装夹

向透湿杯中加入一定体积的蒸馏水（一般在透湿杯加水高度的1/2与2/3之间），移动或拿取时，防止水溢出；加水后向杯中放置黑色橡胶平垫圈，再轻放复合膜试样（不可让试样沾水，不得折叠样品，保证完全展开）；放好试样后，再放置一个黑色橡胶平垫圈；然后再放入白色聚四氟乙烯密封圈，盖上杯盖，旋紧；旋紧后检查白圈与黑圈之间是否压紧，保证透湿杯与杯盖螺丝口良好吻合。

图4 装夹试样完毕的透湿杯

4.3 检测过程

W3/060自动化试验，测试过程简单：

• 将装夹好试样的透湿杯尽快放入到仪器中，按照试样编号依次放入杯托架上，关紧试验腔门，扣紧门扣。
• 将试验条件设置为标准条件，即试验温度为38℃，相对湿度为90%RH。
• 打开设备软件，设置试验参数，启动试验。试验参数包括控制参数（试验模式、循环次数、试验间隔等）和试样参数（名称、编号、材质类型、面积、厚度等）。
• 试验结束、数据处理。
• 关闭电源。

未揉搓与揉搓后的铝塑复合膜样品的水蒸气透过率分别为0.0259 g/m2·24h、2.5037 g/m2·24h，每个样品3个试样之间试验结果的相对偏差均小于10%，相对平均偏差均低于5%。所以，质量较差的铝塑复合膜揉搓前后的阻湿性差别较大，后期形成药品成品包装后易出现水蒸气透过率显著增大，导致药品潮解变质的质量问题。

总结：

采用W3/060水蒸气透过率测试系统测试药用铝塑复合膜水蒸气透过率时，可获得高精度且数据平行的试验结果，真实反映药用铝塑复合膜的阻隔性能。当无法判断铝塑复合膜在受到揉搓后表面出现的折痕是否会使阻湿性出现致命性的变化时，则需要借助合理的水蒸气检测设备并结合揉搓试验仪进行验证。本试验采用的检测设备及检验标准同样适用于其他用途的铝塑复合膜及塑料复合膜等材料的水蒸气透过率测试。Labthink兰光一直致力于为全球客户提供专业的检测服务与设备，多年来为全球客户提供了上万次的阻湿性检测服务，为客户提供可靠的数据支持及解决方案。了解关于更多相关检测仪器信息，您可以登陆www.labthink.com查看具体信息或直接致电0531-85068566咨询。Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作。

关键词：包装材料、柔性材料，耐揉搓性、ASTM F392、揉搓试验仪、阻隔性、松节油法

在包装材料的制袋成型及成品包装运输、存储、销售过程中，不可避免的会受到外力对包装材料产生的折叠、揉压等揉搓作用，如抽真空包装表面形成的皱褶、自立袋底部或两侧折邦中的折痕、充气包装袋体四周弯折处等，若包装材料的耐揉搓性差，袋体表面被揉搓部位的材料易被破坏，复合膜中的一层甚至几层出现针孔、裂痕，影响成品包装的阻隔性能及密封性能。因此，优异的耐揉搓性是保证包装材料对所包装产品始终具有良好保护作用的重要条件之一。

图1 包装表面易出现揉搓现象示例

目前，国内尚未发布与包装材料揉搓性相关的方法标准，相关测试大多依据美国标准ASTM F392进行。根据包装材料在实际使用过程中可能受到的揉搓形式，对试样进行旋转(twisting)和压溃(crushing)两种形式的揉搓，旋转与压溃同时进行，当旋转440°时压溃方向移动90mm，然后继续压溃65mm，一次旋转、压溃操作即对试样完成一次揉搓，揉搓频率为45次/分钟。

按照一次揉搓旋转角度及压溃行程的长短，可分为长行程与短行程两种揉搓模式，长行程是指旋转440°、压溃行程155mm，短行程是指旋转400°、压溃行程80mm。按照揉搓次数的不同，可分为A、B、C、D、E五种揉搓模式，其中A模式是指长行程揉搓1小时，即2700次，B模式是指长行程揉搓20分钟，即900次，C模式是指长行程揉搓6分钟，即270次，D模式是指长行程揉搓20次，E模式是指短行程揉搓20次。

柔性包装材料经过揉搓后，一般采用松节油法、阻隔性测试法验证其耐揉搓性能。松节油法测试的是揉搓后的包装材料中是否形成了贯穿整个材料结构的针孔，验证过程为将揉搓后的试样平铺在白纸上，在试样表面涂刷一层有颜色的松节油，撤去试样，通过查看白纸表面是否出现了松节油斑点及斑点的大小、数量，判断试样是否存在针孔及针孔的大小、数量。阻隔性测试则是通过对比揉搓前、后包装材料阻隔性数值的差异，反映材料的耐揉搓性，如揉搓前后的氧气透过率、水蒸气透过率或氮气透过率等。

在进行揉搓试验时，应根据材料材质结构、验证目的采用适宜的揉搓模式及验证方法，根据Labthink兰光测试经验，以基于ASTM F392研制的FDT-02揉搓试验仪为检测设备，采用C模式对塑料复合膜进行揉搓后，松节油试验显示材料基本不会出现针孔，与揉搓前相比，揉搓后的氧气透过率增加量大部分仅为10%左右，部分样品揉搓前后的阻隔性基本不变，故而塑料复合膜的耐揉搓性较好，较轻的揉搓力度并不会对材料结构产生较大影响，在测试塑料复合膜或为验证材料是否易产生针孔时，可选择A、B类揉搓模式；用C模式揉搓铝塑复合膜类材料后，材料的氧气透过率增加量基本在200%以上，部分材料出现贯穿性针孔。因此，铝塑复合膜类包装材料的耐揉搓性能相对较差，较强的揉搓力度很容易使材料出现贯穿性针孔，在测试该类材料或为验证揉搓对包装材料阻隔性的影响时，可选择C、D、E类揉搓模式。

图2  FDT-02揉搓试验仪

本文根据ASTM F392标准，系统地介绍了包装材料耐揉搓性的试验方法，并结合Labthink兰光包装检测实验室日常的检测经验，总结了塑料复合膜与铝塑复合膜的耐揉搓测试情况，概括了测试不同薄膜时适宜选择的试验模式，为监测软塑包装材料耐揉搓性能时提供参考。Labthink兰光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，现有检测设备百余款，FDT-02揉搓试验仪即为其中之一，了解设备信息，可登陆www.labthink.com查看。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。

关键词：耐揉搓性能、整体阻隔性、氧气透过率、揉搓试验仪、氧气透过率测试系统、K涂层复合膜材料

1、意义

PVDC(聚偏二氯乙烯)是一种高阻隔性的薄膜材料，K涂层材料即PVDC涂层材料，是通过在薄膜表面涂布PVDC层以提高材料的阻隔性能，目前已用于包装蛋糕、月饼、坚果、糖果等产品。对于含K涂层的复合膜材料来说，K涂层的厚度、致密程度、与基材的贴合性、是否易发生脱落等因素均会直接影响材料对氧气、氮气、水蒸气等气体的阻隔性能，而当K涂层复合膜材料用于包装产品后，在产品的运输及存储过程中，难免会受到外力的揉搓与挤压，若K涂层的耐揉搓性差，则涂层表面易产生裂纹，甚至与基材发生分离，进而影响整个材料的阻隔性能。因此，通过对材料耐揉搓性能的监控，可有助于不断完善K涂层的涂布工艺，从而提高材料的包装适用性。

2、试验样品

本次试验所采用的试验样品为某企业生产的含K涂层的复合膜材料KPET/PE。

3、试验依据

目前，国内尚未发布与揉搓性试验相关的方法标准，本次对样品所进行的揉搓试验依据的标准为ASTM F392，对揉搓前、后样品阻氧性能测试所依据的标准为GB/T 19789-2005《包装材料 塑料薄膜和薄片氧气透过性试验 库仑计检测法》。

4、试验设备

本次试验所采用的试验设备分别为FDT-02揉搓试验仪、OX2/230氧气透过率测试系统，这两台设备均由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

图1  FDT-02揉搓试验仪

图2  OX2/230氧气透过率测试系统

4.1 试验原理

本文主要通过揉搓前、后样品氧气透过率的变化来验证其耐揉搓性能。氧气透过率试验采用等压法原理，即试样将设备的测试腔分为上、下两腔，上腔内充入一定压力的高纯氧气，下腔内为与上腔压力相等的高纯氮气，氧气在浓度差的作用下，由设备的上腔渗透过试样进入下腔，并被下腔的氮气携带至传感器进行定量分析，从而得到试样的氧气透过率。揉搓试验则模仿试样在使用过程中可能受到的揉搓力，沿水平、竖直两个方向随试样进行揉搓。

4.2设备参数

(1) FDT-02揉搓试验仪

揉搓频率45次/分钟；拉压力为300 N；旋转扭矩为2 Nm；揉搓角度440°或400°；水平行程为155 mm或80 mm；五种标准试验模式，四个试样工位轻松实现不同条件下的组合试验；长、短行程间的快速切换，大大提高了测试效率；系统由微电脑控制，搭配液晶显示屏，菜单式界面和PVC操作面板，方便用户快速便捷地进行试验操作。

(2) OX2/230氧气透过率测试系统

薄膜测试范围为0.01 ~ 6500 cm³/(m²·d)，分辨率0.001 cm³/(m²·d)；容器测试范围为0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)，分辨率为0.00001 cm³/(pkg·d)；可同时测试3个试样；试验温度范围15℃ ~ 55℃，精度 ±0.1℃；试验湿度范围0%RH、35%RH ~ 90%RH，精度±1%RH；最多可支持10台仪器并行连接，建立30个试样同时试验的高效系统；可与水蒸气透过率测试系统搭配，组成混合测试系统，由一台计算机统一控制，实现氧气、水蒸气透过率同时测试的高效、便捷的试验方式；支持Lystem^TM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和试验报告。

4.3 适用范围

(1) FDT-02揉搓试验仪

本设备适用于柔性薄膜、复合膜、涂层膜、纸张的测试。其中包括食品药品包装用各种铝塑复合膜、塑料复合膜、镀铝膜、尼龙膜、涂层膜、纸张等。满足国际标准ASTM F392。

(2) OX2/230氧气透过率测试系统

本设备适用于塑料薄膜、容器、片材、纸张、纸板及其复合材料等包装的氧气透过率测试。薄膜类材料包括各种塑料薄膜、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，容器类包括用于塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等。此外，本设备特殊配置夹具还可以应用于医药包装、汽车油箱、电池塑料外壳、塑料管材、太阳能背板等特殊包装氧气透过率测试。可满足多项国家和国际标准，如GB/T 19789、GB/T 31354、ISO 15105-2、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB 00082003。

5、试验过程

5.1 揉搓前氧气透过性能测试

(1) 从样品上裁取直径为108 × 108 mm的试样3个。

(2) 在测试腔表面的凸边边缘涂抹一层真空油脂，将3个试样分别装夹于OX2/230氧气透过率测试系统的3个测试腔表面，避免试样皱折，并与真空油脂良好接触，夹紧试样。

图3 试样装夹图

(3) 添加蒸馏水，打开系统气源，并按要求调节气源压力，使上、下腔内的湿度达到设定值。

(4) 设置试验温度、试验模式、试样面积、厚度等参数，启动试验。

(5) 点击开始试验选项，试验开始。仪器自动记录试验过程数据，并计算出最终的试验结果。

5.2 揉搓试验

(1) 将长280 mm、宽200 mm的试样用压敏双面胶带固定在仪器上。

(2) 选择揉搓模式，将仪器玻璃门关上，按“TEST”键，试验开始。

(3) 当仪器揉搓次数达到设定值后，仪器自动停机。

图4 揉搓过程

5.3 揉搓后氧气透过性能测试

从揉搓后的样品表面裁样，其他试验操作与5.1相同。

6、结果

本次试验所测试的样品揉搓前氧气透过率平均值为9.1308 cm³/(m²·24h)，经过C模式揉搓，即揉搓270次后，样品氧气透过率的平均值为9.6918 cm³/(m²·24h)，略有增加，说明样品的耐揉搓性能较高。

7、结论

本文通过测试揉搓前、后试样氧气透过量的变化情况，检测了含K涂层复合膜材料的耐揉搓性能，从试验过程来看，设备易于操作，智能化程度高，试验结果的精度高，重复性好，可以很好的反映出样品的耐揉搓性。除了本文所采用的对比揉搓前后的阻隔性能外，还可以通过涂抹松节油查看揉搓后样品表面是否出现针孔的方式来验证材料的耐揉搓性，该方法一般适用于含有铝箔的包装材料。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，现有客户已遍及食品、药品、包材、汽车、日化、第三方检测机构及高校科研院所等不同的行业领域，了解相关的检测设备及检测服务信息，您可登陆www.labthink.com查看。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！

关键词：吸得冻、自立袋、耐揉搓性能、揉搓试验仪、铝塑复合膜、松节油法、针孔

1、意义

自立袋顾名思义，是一种可以不倚靠任何支撑以及无论开袋与否均可自行站立的包装袋，这种包装形式具有提高产品档次、强化视觉效果、携带轻便、使用便利、保鲜、密封性能良好等诸多优点，已用于果冻、食用油、果酱、饮料、洗衣液等多种液体、胶体、半固体产品的包装。目前常见的自立袋主要有普通自立袋、带吸嘴自立袋、带拉链自立袋、仿嘴型自立袋、异形自立袋等五种型式，所采用的材质主要为铝塑复合膜。

铝塑复合膜制成的自立袋挺度较高、阻隔性好，但由于铝箔层的耐揉搓性较差，在外力的揉曲、折压作用下，铝箔层容易被破坏，形成针孔，对于铝塑复合膜来说，起阻隔作用主要为铝箔层，若铝箔层出现针孔，则整个材料的阻隔性就会下降，产品发生变质，甚至会形成贯穿整个材料的针孔，使包装的阻隔性丧失，产品出现泄漏。因此，通过加强对铝塑复合膜耐揉搓性能的检测，可有效防止其制成的自立袋在袋底折痕处或袋体其他部位出现针孔。

图1 各种类型的自立袋

2、测试依据

目前，国内尚未出台有关于软塑包装耐揉搓性能相关的方法标准，本次试验过程依据的是美国标准ASTM F392。

3、检测样品

本次试验采用的检测样品为吸得冻自立袋所使用的铝塑复合膜。

4、试验设备

本文中所采用的试验设备为由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的FDT-02揉搓试验仪。

图2  FDT-02揉搓试验仪

4.1 试验原理

本设备是通过模拟软塑包装材料样品在使用过程中可能受到的揉搓作用，对样品的横向、纵向均进行揉搓，揉搓的力度可通过选择不同的揉搓模式(揉搓次数不同)来决定。样品的耐揉搓性能的评价方法主要有两种，一种是通过对比揉搓前后样品的阻隔性能来确定，耐揉搓性好的样品，揉搓前后阻隔性变化不大，而耐揉搓性差的样品，揉搓后的阻隔性远低于揉搓前；另外一种是采用松节油法对揉搓后的样品进行分析，如果出现了贯穿整个样品的针孔，则会在白纸上形成松节油斑点，通过对斑点数量、大小的比较，可得到样品的耐揉搓性能。

4.2 设备参数

揉搓频率：45次/分钟。

揉搓角度：440°或400°。

水平行程：155 mm或80 mm。

试样数量：一次试验可同时测试4个相同或不同的试样。

揉搓模式：A、B、C、D、E五种揉搓模式可供选择。

4.3   适用范围

(1) 薄膜类：适用于塑料薄膜、薄片、复合膜的抗揉搓性能测试，如包装用的各种复合膜、镀铝膜、铝塑复合膜、尼龙膜、涂层膜等。

(2) 纸张类：适用于纸张材料的抗揉搓性能测试。

(3) 标准：满足ASTM F392。

5、试验过程

(1) 从自立袋用铝塑复合膜样品表面裁取3片200 mm × 280 mm的长方形试样。

(2) 将3片试样分别包裹在揉搓试验仪的3对旋转轴上，并用固定夹将试样进行固定。

(3) 选择合适的揉搓模式，本次试验选用C模式。

(4) 启动试验，达到设定的揉搓次数后，设备自动停止，取下3片试样。

(5) 从揉搓后的3片试样上各裁取150 mm × 200 mm的试样1片。

(6) 取一张白纸平铺在试验板上，然后将其中1片150 mm × 200 mm的试样置于白纸上，将配制好的松节油反复涂抹在试样表面，静置1分钟后，取走试样，观察白纸上有无红色斑点及斑点的大小、数量。

(7) 重复(6)操作，直至3片试样均完成测试。

6、试验结果

3张白纸上均出现了4个以上数量的直径约为3 mm ~ 5mm大小不等的斑点，这说明在C模式揉搓作用下，试样表面出现了贯穿性针孔，本次试验所测试样品的耐揉搓性较差。

7、结论

制作自立袋所用铝塑复合膜的耐揉搓性能是一项极其重要的性能指标，该指标值的高低决定了自立袋在使用过程中受外力揉搓后阻隔性的大小。本次试验利用了FDT-02揉搓试验仪对测试样品进行了C模式的揉搓，对揉搓后样品表面形成的针孔情况采用松节油法进行验证，试验的过程简单，设备易于操作，试验结果便于统计，是软塑包装材料耐揉搓性能测试的一种简便易行的试验方法。Labthink兰光是一家专业从事包装检测设备研发与生产的高新技术企业，目前已生产的检测设备除了本文中涉及的揉搓试验仪外，还包括气体透过量测试仪、氧气透过量测试仪、水蒸气透过量测试仪、智能电子拉力试验机、摩擦系数仪、顶空气体分析仪、雾化试验仪、扭矩仪、热封试验仪、蒸发残渣恒重仪等多款检测设备，了解设备的相关信息，您可登陆www.labthink.com查看。愈了解，愈信任！济南兰光机电技术有限公司期待与行业中的企事业单位增进技术交流与合作！

1、意义

一般乳粉多采用铝塑复合膜进行袋装，袋装乳粉性价比高，方便携带。铝塑复合膜中因添加金属材料铝箔，而铝箔材料本身相对较脆，在乳粉生产、加工或运输环节易出现针孔、折痕等现象，从而对包装阻隔性能及物理机械性能造成一定幅度的下降，防止乳粉在保质期内出现氧化变质、结块的现象，所以乳粉生产企业应在包材筛选期间应加强对铝塑复合膜包装抗揉搓性能的检测。

图1  奶粉铝塑复合膜包装

2、执行标准

现今国内对揉搓性能还未出针对性的检测标准。因此，本文试验参考采用ASTM F392-1993(2004)《挠性阻隔材料挠曲耐久性的试验方法》，模拟铝塑复合膜在生产、加工、运输等过程中的揉搓、折压损伤等行为。通过检测试样在揉搓前后针孔数量的变化或阻隔性能的变化来判断材料的抗揉搓性能。

3、试验样品

某乳粉企业提供的奶粉用铝塑复合膜。

4、试验设备

济南兰光机电技术有限公司自主研发设计的FDT-02揉搓试验仪。

图2  FDT-02揉搓试验仪

4.1 适用范围

(1) 本设备适用于柔性薄膜、复合膜、涂层膜、纸张的测试。其中包括食品药品包装用各种铝塑复合膜、复合膜、镀铝膜、尼龙膜、涂层膜、纸张等。

(2) 本设备满足国际标准：ASTM F392

4.2 设备参数

l  揉搓频率：45 次/分钟。

l  揉搓角度：440° 或400°。

l  五种标准试验模式，四个试样工位轻松实现不同条件下的组合试验。

l  长、短行程间的快速切换，大大提高了测试效率。

l  系统由微电脑控制，搭配液晶显示屏，菜单式界面和PVC操作面板，方便用户快速便捷地进行试验操作。

4.3试样制备

除试样要求另有规定外，试样在试验前应按照GB 2918中规定，在温度23±2℃、相对湿度50±5%RH的环境中，至少放置24小时后，裁取取三片宽200 mm、长280 mm的待测试样。

5、试验过程

(1) 将长280 mm、宽200 mm的试样用10 ~ 12 mm宽的压敏双面胶带固定在仪器上。

(2) 设置试验参数和选择揉搓模式。

(3) 将仪器玻璃门关上，按“TEST”键，试验开始。

(4) 当仪器揉搓次数达到设定值后，仪器自动停机。

图3  试验过程

6、试验结果

试验结果通过两种方法来评定：

l  使用带颜色的松节油通过小孔染色到白纸上来确定小孔数量；

l  检测试样的透气、透湿性能。

图4  测试结果

7、结论

通过测试发现该铝塑复合膜样品在揉搓后出现大范围针孔，说明铝塑复合膜柔韧性较差，易在包装搬运、销售过程中出现折痕或微小针孔导致氧气透过量过大、密封性变差，为了保证产品保质期可通过检测抗揉搓性能来调整铝箔材料的厚度以及铝箔与塑料复合使用胶黏剂的厚度等方面参数。FDT-02揉搓试验仪是一款测试塑料薄膜、薄片、复合膜的抗揉搓性能测试仪器，设备操作简单，与氧气透过率测试系统、水蒸气透过率测试系统、密封试验仪相结合来评定包装前后铝塑复合膜的抗揉搓性能、阻隔性能和密封性能。Labthink兰光一直致力于为全球客户提供专业的设备与检测服务，为客户提供大量的包装材料性能数据参考。了解详细信息您可以登陆www.labthink.com查看设备具体信息或致电0531-85068566咨询。Labthink兰光期待与各行业中的用户技术交流与合作。

1. 包装材料的阻隔性受温度的影响

乳品包装材料氧气阻隔性能的优劣，是影响牛奶保质期的直接原因。当产品暴露于空气中时，从微观方面考虑，空气中的氧气分子会通过包装材料的分子间隙渗透到包装内侧与牛奶直接接触，当透过的氧气达到一定数量时牛奶中的脂肪会氧化变质，同时牛奶中细菌会大量繁殖导致变质。

针对不同牛奶产品的特点，乳品厂家选择了不同的包装材料与存储条件，以确保产品具有一定的保质期。利乐包是采用纸铝塑复合材料，因为铝层的添加使包装材料具有很高的阻氧性能，采用这种包装的乳品常温存贮即可，一般保质期在30~90天。复合包装膜所用的薄膜材料主要为聚乙烯（PE）共挤膜，其层数不同、原料配比不同造成包装阻氧性能的不同，采用3层共挤奶膜包装的鲜奶，常温下保质期在30天左右；5层结构的黑白共挤奶膜，吹膜时增加了中间阻隔层（由EVA、EVAL等高阻隔性树脂组成），属于高阻隔性无菌包装膜，常温下可达45天左右。单层的普通塑料包装奶膜为非阻隔型结构，需要冷链储运。

在实际流通过程中，乳品往往会遇到一些与正常使用温度不同的环境。例如保存条件为常温的乳品因为不需要冷链运输，在产品运输、销售过程中有时会遇到高温或强光暴晒的情况；需要全程冷链的乳品因为断电或其他意外情况造成冷链无法实现，这对产品的品质都会存在影响。因此不仅需要检测包装材料在常温下的透氧量，必要时更要检测包装材料在高温或低温下的阻氧性能。

如何判定温度对包装材料阻氧性能的影响，笔者选取了三种不同包装材料的牛奶袋，按照标准GB/T1038-2000测试比对不同存储温度下包装材料阻氧性能的变化。首先选取厚度均匀，无皱折、褶痕、污渍及其它明显缺陷的试样，使用取样器裁取直径为97mm的圆片，测试前将试样在23℃±2℃的环境下，放在干燥器中调节48h。使用济南兰光机电技术有限公司的VAC-V2压差法气体渗透仪测试不同温度下各试样的氧气透过率,测试结果见表1：

表1. 试样氧气透过率测试数据

通过试验测试可以直观、客观地发现温度升高，包装材料的阻氧性能下降，氧气透过量增多。同时由于不同的材料其分子结构存在差异，因此温度对不同材料阻氧性的影响也不相同，因此每种材料都需要进行独立的温度影响分析，需要检测不同温度下的氧气透过率，尤其是高温下的阻氧性能，这样才能更好地确保产品安全。

从微观方面考虑，包装材料都是由不同的高分子聚合而成，聚合物分子链越长，其构象越多，聚合物分子链间的结合力越强，O₂由于压力差而侵入通过聚合物链间的可能性越小，说明阻隔性就越好。当温度升高时，分子热运动越剧烈，分子链构象变化地越快，聚合物的内聚度下降，平行分子链间的通道变“宽”，能用于渗透质分子渗透通过的聚合物自由体积增大，渗透质分子在聚合物内的扩散速度加快。也就是说，当温度升高时，材料的阻隔性会降低。

综上所述，温度变化对材料阻隔性能的影响十分明显，而不同材料的阻隔性能受温度的影响也各不相同，因而明确材料的温度使用范围是选择包装材料的一项重要指标，尤其是产品流通过程中所处环境温度与材料的检测温度不一致时会导致材料的阻氧性能发生改变，由此引起的产品包装不能满足包装预期保质期的情况时常发生。

2. 揉搓对包装材料的阻隔性能的影响

食品包装及包装材料在生产、加工、运输及使用过程中，不可避免会发生揉搓、弯曲扭转、挤压等行为，从而影响到材料的包装性能，特别是对阻隔性能的影响极大。通过检测包装材料在揉搓前后阻隔性能的变化，对材料的抗揉搓性能进行科学的量化分析和判断，确保材料有一定的抗揉搓性能。

选择两种利乐枕包装的牛奶袋，厚度均匀，无皱折、褶痕、污渍及其它明显缺陷，使用济南兰光机电技术有限公司FDT-02揉搓试验仪分别进行C模式及D模式（揉搓角度为440°，揉搓行程均为155mm, C模式为揉搓270次，D模式为揉搓20次）两种揉搓，然后裁取揉搓前、揉搓后的试样，测试前将试样在23℃±2℃的环境下，放在干燥器中调节48h。按照标准GB/T1038-2000使用济南兰光机电技术有限公司VAC-V2压差法气体渗透仪测试比对揉搓前后各试样的氧气透过率。测试结果见表2：

表2. 试样揉搓前后氧气透过率测试数据

由此可以看出，揉搓会使包装材料的阻氧性能下降，随着揉搓次数、揉搓程度的增大，包装材料的氧气透过率随之增大。

脆性大的材料在揉搓过程中易产生一些细缝或不易察觉的针孔，这些地方都会造成气体渗透，使材料的阻氧性能下降。材料的抗揉搓性能会影响在整个流通过程中包装材料阻隔性能的稳定性，严重者会缩短牛奶的保质期。倘若由于材料阻隔层抗揉搓性能差而使其失去阻隔效用，从而导致产品变质失效，那么对于包装厂家以及产品生产厂家来讲损失都是巨大的。然而过度要求材料具有优秀的抗揉搓性能会致使产品包装成本的增长，也不符合适度包装的发展趋势。只有通过分析产品在整个流通过程中可能遇到的揉搓、折压强度，并对各种结构的包装材料进行抗揉搓性能评定，才能获得最具有说服力的数据以保证产品的包装安全。

3结论

总而言之，不论牛奶是否采用高阻隔的包装材料，流通环境中温度和揉搓这两个因素都会导致包装阻氧性能下降。不同的包装材料受温度影响存在差异，同时不同的揉搓程度对材料的阻氧性能的影响也是十分不同的，因而除了包装的常规检测之外，测试包装高温下的透氧率以及揉搓后的透氧率是非常必要的。它可以更好地帮助客户了解包装材料性能，将其更好地应用于实际包装，有效解决由于温度引起的包装阻氧性变化或由于包装不耐揉搓而导致的产品损失。

参考文献

⑴王兴东,赵江.材料阻隔性指标详解[J].塑料科技,2007,35(6):1~3.

⑵赵江.如何发挥包装阻隔性对保质期的促进作用[J].包装检测,2007,2(74).

⑶王海燕.塑料包装材料阻隔性能的测试方法[J].全球软包装工业,2006,7:51~54.

⑷赵江.透明包装与阻隔性[J].广东塑料,2006,1(2):25~26.

⑸谢新华,薛华育.高阻隔性塑料材料在食品包装中的应用[J].塑料包装,2008,18(1).

⑹金国斌.关于商品货架寿命的影响因素与确定方法[J].中国包装工业,2001.

1、意义

鸭脖是一种高蛋白、低脂肪食品，具有益气补虚，养颜美容等功效，鲜香味美，是一种老少皆宜的休闲食品。鸭脖丰富的营养成分，也对包装材料的阻隔性提出了严苛的要求，若包装材料的阻氧性较低，氧气透过率大，则包装的鸭脖接触到的氧气量较多，易出现发霉、胀袋、异味等质量问题。

目前，常见鸭脖大部分采用铝塑复合膜包装，对于这类含有铝箔类的包装材料而言，由于铝箔材质的存在而具有不耐揉搓的特点，即在外力的作用下易出现折痕、针孔等缺陷，引起阻隔性的降低，因此针对铝塑复合膜、镀铝膜塑料复合膜类材料的阻氧性，不仅应关注其未揉搓前的氧气透过率，还应关注其揉搓后的氧气透过率。

2、相关试验标准

目前，国内有关软塑包装氧气透过率的检测标准有GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》、GB/T 19789-2005《包装材料 塑料薄膜和薄片氧气透过性试验 库仑计检测法》等，而揉搓试验国内尚没有相关的检测标准，国内在使用时均参考美国标准ASTM F 392。

3、检测试样

某品牌鸭脖铝塑复合膜包装袋。

4、试验设备

本文分别采用了Labthink兰光OX2/230氧气透过率测试系统、Labthink兰光FDT-02揉搓试验仪对该铝塑复合膜进行氧气透过率试验及揉搓试验。

图1  OX2/230氧气透过率测试系统

图2  FDT-02揉搓试验仪

4.1 试验原理

OX2/230氧气透过率测试系统采用等压法测试原理，将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，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另一侧的高纯氮气中，被流动的氮气携带至传感器。通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析，从而计算出氧气透过率等参数。对于包装容器而言，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。

FDT-02揉搓试验仪通过模拟包装材料在生产、加工、运输等过程中的揉搓、折压损伤等行为，对试样进行横、纵向全方位的揉搓，通过检测试样揉搓前后的阻隔性变化或针孔数变化，判断材料的耐揉搓性。

4.2 适用范围

(1) OX2/230氧气透过率测试系统

l  薄膜类：适用于各种塑料盖膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料的氧气透过率测试。

l  片材类：适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的氧气透过率测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。

l  容器类：适用于塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的氧气透过率测试，如可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属三罐片、塑料化妆品包装、牙膏软管、果冻杯、酸奶杯等。

l  标准：可满足ISO15105-2、GB/T19789、ASTM D3985、ASTM F2622、ASTM F1307、ASTM F1927、JIS K7126-2、YBB00082003等多项国家和国际标准。

(2) FDT-02揉搓试验仪

l  薄膜类：适用于塑料薄膜、薄片、复合膜的抗揉搓性能测试，如包装用的各种复合膜、镀铝膜、铝塑复合膜、尼龙膜、涂层膜等。

l  纸张类：适用于纸张材料的抗揉搓性能测试。

l  标准：满足ASTM F392。

4.3 设备参数

(1) OX2/230氧气透过率测试系统

l  测试范围：薄膜类试样为0.01 ~ 6,500 cm³/(m²·d)，容器类试样为0.0001 ~ 60 cm³/(pkg·d)。

l  试样数量：可同时测试3个相同或不同的试样。

l  试验温度：15 ~ 55℃。

l  试验湿度：0%RH、35%RH ~ 90%RH。

l  试验气体：O₂、空气等。

(2) FDT-02揉搓试验仪

l  揉搓频率：45次/分钟。

l  揉搓角度：440°或400°。

l  水平行程：155mm或80mm。

l  试样数量：一次试验可同时测试4个相同或不同的试样。

l  揉搓模式：五种揉搓模式可供选择。

5、试验过程

5.1 揉搓前氧气透过率测试过程

(1) 样品制备

用取样器从经过预处理的试样表面裁取样品3份。

(2) 样品装夹

在试验腔的周边涂抹一层真空油脂，将样品粘贴在试验腔上，用试样夹紧装置夹紧。如图4所示。

(3) 样品测试

设置试验参数，打开真空泵，开始试验。试验结束后系统自动根据测量数据计算试验结果。

5.2 揉搓试验过程

(1) 样品制备

用取样器从试样表面裁取280 mm × 200 mm的试样2份。

(2) 样品装夹

用样品固定夹将样品固定在旋转轴上。如图5所示。

(3) 样品测试

选择合适的揉搓模式，开始试验，当完成所选择模式对应的揉搓次数后，试验停止。

5.3 揉搓后氧气透过率测试过程

按照5.1中的步骤从揉搓后的试样表面制取样品测试揉搓后的氧气透过率。

6、试验结果

该鸭脖包装用铝塑复合膜揉搓前的氧气透过率分别为0.1364 cm³/(m²·d)、0.1402 cm³/(m²·d)、0.1391 cm³/(m²·d)，经C模式6分钟270次揉搓后，试样揉搓后的氧气透过率为10.1846 cm³/(m²·d)、10.7351 cm³/(m²·d)、10.9430 cm³/(m²·d)。

7、结论

利用Labthink兰光OX2/230氧气透过率测试系统、FDT-02揉搓试验仪可准确测试铝塑复合膜揉搓前、后的氧气透过率，真实反映包材的阻隔性能，仪器的操作简单、试验数据的重复性好，且试验效率高。该铝塑复合膜包装材料经过揉搓后氧气透过率明显升高，阻隔性大大降低，说明对于铝塑复合膜而言，测试揉搓前、后氧气透过率对监控包材阻隔性能的重要性。除了本文测试的阻隔性外，鸭脖铝塑复合膜包装袋还需关注热封强度、抗穿刺力、密封性能等检测指标，有关这些性能指标的检测仪器您可登陆www.labthink.cn查看或致电0531-85068566咨询。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交流与合作！

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