摘要：在種子的存儲過程中，為保持種子的活性，對其所處環(huán)境中的濕度條件要求較為嚴(yán)苛，故其包裝袋的防潮性能應(yīng)較高。本文采用Labthink蘭光W3/230水蒸氣透過率測試系統(tǒng)對蘿卜種子包裝袋的水蒸氣透過率進(jìn)行測試，介紹了試驗(yàn)的原理、設(shè)備的參數(shù)及適用范圍，并對試驗(yàn)過程進(jìn)行描述，從而為企業(yè)監(jiān)控種子包裝的防潮性能提供參考。
關(guān)鍵詞：種子包裝袋、軟塑包裝、防潮性能、阻水性、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)
1. 意義
種子是植物的繁殖體系，居于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈條的zui上源，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中zui基本、zui重要的生產(chǎn)資料，也是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。種子的質(zhì)量在很大程度上影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，而種子質(zhì)量除了與種子的種植、生產(chǎn)過程等有關(guān)外，還與其存儲過程息息相關(guān)。在種子的存儲過程中，不可避免要進(jìn)行呼吸作用，以維持其生命活動，影響呼吸作用的因素主要有環(huán)境的溫度、氣體成分及種子自身的含水量，為了合理控制種子在存儲過程中的呼吸作用，防止呼吸過旺或者出現(xiàn)無氧呼吸，種子應(yīng)存儲在低溫及具有一定的氧氣分壓、干燥的環(huán)境中。
對于袋裝的種子來說，包裝袋中水分含量與包裝材料的防潮性能直接相關(guān)，若包裝材料的防潮性能較差，水蒸氣透過率較大，則外界環(huán)境中的水蒸氣向包裝內(nèi)部的滲透量較多，包裝內(nèi)的濕度增加，干燥的種子吸收水分使自身的含水量增加，超過安全水分時，其呼吸作用會明顯增強(qiáng)，加快了種子中有機(jī)質(zhì)的消耗，縮短了種子的壽命，同時呼吸作用產(chǎn)生的熱量若未及時散失，還容易導(dǎo)致種子出現(xiàn)發(fā)霉的現(xiàn)象。因此，較高防潮性能的包裝材料是保證種子質(zhì)量的必要條件之一。
2. 檢測樣品
本次測試以某品牌蘿卜種子包裝用鍍鋁復(fù)合膜為檢測樣品。
圖1 常見的種子包裝袋
3. 試驗(yàn)依據(jù)
目前，軟塑包裝材料水蒸氣透過率的測試方法主要有稱重法、紅外法、電解法、濕度法四種，本文采用紅外法對樣品的水蒸氣透過率進(jìn)行測試，檢測過程依據(jù)的方法標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 紅外檢測器法》。
4. 試驗(yàn)設(shè)備
本次試驗(yàn)所采用的設(shè)備是由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的W3/230水蒸氣透過率測試系統(tǒng)。
圖2 W3/230水蒸氣透過率測試系統(tǒng)
4.1 試驗(yàn)原理
通過濃度差的推動作用實(shí)現(xiàn)水蒸氣在試樣兩側(cè)的擴(kuò)散滲透，并利用紅外傳感器實(shí)現(xiàn)對水蒸氣含量的測試。具體的實(shí)現(xiàn)過程為，設(shè)備的試驗(yàn)腔分為上、下兩個測試腔，試驗(yàn)時試樣被裝夾在兩測試腔之間，上腔流動的是具有恒定濕度的氮?dú)?，下腔流動的是干燥的高純氮?dú)?，如此試樣的兩?cè)便形成了一定的濕度差，水蒸氣會從設(shè)備的上腔透過試樣滲透到下腔，然后被干燥的氮?dú)鈹y帶至紅外傳感器處，通過對傳感器產(chǎn)生的同比例電信號的分析計(jì)算，即可得到試樣的水蒸氣透過率等參數(shù)。
本設(shè)備還可用于容器類試樣的阻水性測試，試驗(yàn)時干燥的氮?dú)庠谌萜鲀?nèi)部流動，容器外側(cè)處于高濕的狀態(tài)。
4.2 設(shè)備參數(shù)
- 薄膜類試樣的測試范圍為0.01 ~ 40 g/(m2·24h)，并可根據(jù)實(shí)際需要選擇0.1 ~ 1000 g/(m2·24h)的測試范圍；容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)。
- 一次試驗(yàn)可同時測試3個試樣，試驗(yàn)過程互不干擾，試驗(yàn)數(shù)據(jù)各自獨(dú)立。
- 設(shè)備的控溫范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度控制范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
- 可快速接入溫濕度檢定插口，方便用戶進(jìn)行快速校準(zhǔn)。
- 人工、比例、循環(huán)三種試驗(yàn)?zāi)Ｊ綖椴煌韪粜再|(zhì)的材料提供了合適的檢測方法。
- 提供標(biāo)準(zhǔn)膜用于系統(tǒng)的校準(zhǔn)，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性。
- 支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報告。
4.3 適用范圍
(1) 薄膜類：適用于各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜、玻纖鋁箔紙復(fù)合膜等膜狀材料的水蒸氣透過率測試。
(2) 片材：適用于各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料的水蒸氣透過率的測試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
(3) 紙類：適用于紙張、紙板及其復(fù)合材料的水蒸氣透過率測試，如煙包鍍鋁膜、紙鋁塑復(fù)合膜片材等。
(4) 容器：適用于塑料、橡膠、紙、紙塑復(fù)合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶等的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏管包裝、果凍杯等。
(5) 擴(kuò)展應(yīng)用：可擴(kuò)展應(yīng)用到液晶顯示屏膜、醫(yī)藥泡罩、無菌護(hù)創(chuàng)膜、汽車油箱、電池塑料外殼等產(chǎn)品與包裝的水蒸氣透過率測試。
(6) 標(biāo)準(zhǔn)：本設(shè)備滿足各項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129。
5. 試驗(yàn)過程
(1) 將參考膜片置于23±2℃、50±10%RH的環(huán)境中狀態(tài)調(diào)節(jié)4 h。
(2) 沿設(shè)備試驗(yàn)腔的周邊涂抹一層真空油脂，將參考膜片粘貼在試驗(yàn)腔上，用設(shè)備裝夾結(jié)構(gòu)將參考膜片夾緊。
(3) 設(shè)置試驗(yàn)溫度、濕度、參考膜片厚度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。調(diào)節(jié)設(shè)備的流量閥，使上腔濕度達(dá)到設(shè)定值。
(4) 試驗(yàn)結(jié)束，手動輸入?yún)⒖寄て臉?biāo)準(zhǔn)值。
(5) 用取樣器從蘿卜種子包裝袋表面裁取試樣3片。
(6) 按照(1) ~ (3)的步驟測試試樣的水蒸氣透過率。
圖3 試樣裝夾過程圖
(7) 試驗(yàn)結(jié)束，設(shè)備根據(jù)實(shí)時監(jiān)測的信號值及參考膜片的測試結(jié)果，自動計(jì)算并顯示試樣的水蒸氣透過率。
6. 試驗(yàn)結(jié)果
三個試驗(yàn)腔檢測的蘿卜種子包裝袋樣品的水蒸氣透過率分別為1.036 g/(m2·24h)、1.101 g/(m2·24h)、1.097 g/(m2·24h)，試驗(yàn)結(jié)果取三個試驗(yàn)腔測試結(jié)果的平均值，即為1.078 g/(m2·24h)。
7. 結(jié)論
包裝的防潮性是種子包裝應(yīng)重點(diǎn)考慮的性能指標(biāo)，該指標(biāo)值的高低會對種子的質(zhì)量及壽命產(chǎn)生較大影響。本文通過對蘿卜種子鍍鋁復(fù)合膜包裝水蒸氣透過率的測試，介紹了一種測試種子包裝袋防潮性能的試驗(yàn)方法，該方法的操作過程簡單，智能化程度高，試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性與穩(wěn)定性好，可真實(shí)的反映出所測試樣品的水蒸氣透過率。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)的*企業(yè)，截止至目前，已在市場上流通的檢測設(shè)備包括氧氣透過量檢測設(shè)備、氣體透過量檢測設(shè)備、水蒸氣透過率檢測設(shè)備、智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)、摩擦系數(shù)儀、密封試驗(yàn)儀、真空殘氧儀、頂空氣體分析儀、蒸發(fā)殘?jiān)阒貎x、氣相色譜儀等100余款。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作！
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