過去,阻隔性(xìng)檢測僅針(zhēn)對薄膜開展,這對於終端包(bāo)裝生產商、使用商帶來一些不便,因為他們采購的原料多數可以進(jìn)行阻隔性檢測,但是他們生產的中空容器成品卻缺(quē)乏(fá)檢測技術,會(huì)給終端產品(pǐn)質量安全帶來了隱患(huàn)。中空(kōng)容器造型多變是檢測(cè)的難點所在,但隨著阻隔性檢測的(de)推廣,中空容器整體阻隔性(xìng)檢(jiǎn)測技術也獲得了極大的進步,可檢中空容(róng)器(qì)種類(lèi)已經相當豐富。本文將詳細(xì)介紹中空容(róng)器整體阻隔性檢測技術的發展現狀以(yǐ)及典型檢測個例。
1. 中空(kōng)容器整體阻隔性檢測技術介紹
保持一定的形狀是中空容(róng)器(qì)的最基本特征(zhēng),因此在檢測時(shí)第一需要確保的是測試樣品的形狀不被破壞,第二就是檢測裝置以及製樣輔助裝置的密封(fēng)性,這兩點是中空容器測(cè)試與薄膜、片材測試相比最難以實(shí)現的。
1.1 等壓法中空容器氧氣透過率測試技術
等壓法中空容(róng)器
氧(yǎng)氣(qì)透過率測試的檢測原理與(yǔ)等壓法薄膜氣體透過率的檢測原理雷同(tóng)。首(shǒu)先利用(yòng)製備好(hǎo)的試樣將滲透腔隔成兩個獨立的氣流係統,容器一側為流動的測試氣體(純氧氣(qì)、或含氧氣的混合氣體),另(lìng)一側為流動的高純載氣,雖(suī)然兩側的氣體壓力相等但氧氣分壓不(bú)同,因此在氧氣濃度梯度(dù)作用下,氧氣透過容器壁並被載氣(qì)攜帶至傳感器中,由傳感器精確測量出載氣流中的氧氣量,從而計算(suàn)出中空容器的氧氣透過率。隻要有(yǒu)效解決樣(yàng)品的製備問題,利用(yòng)該方法可以檢測(cè)各種(zhǒng)中空容器(qì),而且檢(jiǎn)測的對象可以是中空容器整體,也可以是局部,例如(rú)各種(zhǒng)瓶子、瓶(píng)蓋和瓶體的連接(jiē)處(chù)、瓶蓋、膠囊、泡罩、管劑、針劑、輸(shū)液容器、軟管、以及球類等等。此外,檢測的中空容(róng)器可以不含內容物,也可(kě)以帶有內容物,可為評價包裝(zhuāng)的(de)實際使用效果以及內容物的質量變化提供(gòng)最可信的(de)數據。
目前,ASTM F1307是該測試方法的唯一檢測標準,適用於在通常使用時能夠封起(qǐ)一個(gè)幹燥空間的所有中(zhōng)空容器。但是,等壓法容(róng)器氧氣透過率測試技術也可用於潮濕條件下的檢測,而且可以在容器(qì)外或者容器內提供具有一定濕度的(de)環境。
1.2 壓差法中空容器氣體透過率測試技術
對中空容器形狀的保持是利用壓(yā)差法(fǎ)進行中空容器氣(qì)體透過率測試的主要難點,由於中空容器內外存在(zài)壓力差,因此若沒有(yǒu)合適的手段用於維持樣品的形狀,則最終樣品(pǐn)可能會在壓力差的作用下被破壞,致使測試結果無意義又或(huò)者根本無法出具測試數據。當前,在壓差法中空容器氣體透過(guò)率的測試方法研究上(shàng),LabthinkMD传媒视频已取得了突破性進(jìn)展,同時將中空容器(qì)整體氣體(tǐ)透過率的檢測成功地從單一氧氣擴展(zhǎn)到(dào)多種(zhǒng)常見無機(jī)氣體,但(dàn)是目前該方法能夠檢測的試樣種類較少。
利用(yòng)稱重法進行中空容器水蒸氣透過(guò)率的測定(dìng)是檢測(cè)中空容器水蒸(zhēng)氣透過率的傳統方法,相關測試標準有GB/T 6981-1986、GB/T 6982-1986、ASTM D 3079-94,基本測試方法是先將幹燥劑(可使用(yòng)盛裝附件)放入試樣內,並對中空容(róng)器壁上的開口可靠密封,對試樣進行預熱處理後立即轉入恒定濕熱條件的試驗箱內進(jìn)行濕(shī)熱試驗(yàn),之後根據容器透濕性能的高低以適(shì)當(dāng)的(de)間隔時間對樣品重量進行稱量,當滲透達到穩定後以(yǐ)樣品重量的(de)增加量計算中空容器整體(tǐ)的水蒸(zhēng)氣(qì)透過率。但是,在中空容器壁上開口不但可操作性差,而且容易出現操作失(shī)誤而導致泄露,因(yīn)此藥包(bāo)材標準中(zhōng)在使用該測試方法時將填入中空容(róng)器的幹燥劑更換為蒸餾水或其他測試(shì)溶液(yè),這樣在容器封口後就無需反複開啟、封閉,隻需要間隔一定時間對中空(kōng)容器進行稱重即可。然而,測試時間過長、精度提(tí)高受限(xiàn)仍舊是該(gāi)方法無法克服的缺點。
1.4 傳感器法中空(kōng)容器水蒸氣透過率測試技術
傳(chuán)感器法中空容器水蒸氣(qì)透過率測試技術的檢測結構與等壓法(fǎ)中空容器氧氣(qì)透過率測試技術(shù)的檢測結構接近,利用中(zhōng)空容器將(jiāng)滲透腔隔成兩個(gè)獨立的氣流係(xì)統,容器的一側為流動的載氣(幹燥),另(lìng)一側保持一定的相對濕度(dù),樣品(pǐn)兩側存在穩定的水蒸氣濃度差(相對濕度差)。在水蒸(zhēng)氣濃度差的作用下,水蒸氣透過容器壁並被(bèi)載氣流攜帶至(zhì)傳感器中,由傳感器(qì)精確測量出載氣流中的(de)水蒸氣含量,從而計算出試樣(yàng)的水蒸氣透過率。瓶、袋(dài)、膠囊、泡罩、輸液(yè)容器、軟(ruǎn)管等包裝形式都可以利用該方法進行檢測。目前該方(fāng)法的測試精度高達0.001g/pkg·d以上,測試時間隻有3~4天,而且檢測過程完全實現自動化。
2. 典型應用舉例(lì)
通(tōng)常中(zhōng)空容器阻隔性檢測的對象主要是各種瓶子、或者(zhě)瓶體特定(dìng)位置,但中空容器並不僅僅是瓶子,軟(ruǎn)袋、軟管、吸塑托盤等都有著廣闊的應用基礎,其中軟袋、小型中空容器(例如泡罩)的檢(jiǎn)測應尤(yóu)其受到重視(shì)。
2.1 軟袋
在使用等壓法或傳感器法檢測時需要注意對(duì)袋內空間的維持,對於(yú)軟袋來講,倘若(ruò)袋內、外的壓力控製不好,會減小實際氣體透過(guò)麵積而導致(zhì)測試數據出錯,因此在製備樣品時(shí)應先讓袋子“膨脹”起來,這可以通過向袋(dài)內通入一定量(liàng)的氣體或者使用其(qí)它附件實現。同時在測試過程中也應注意保持袋內空間(jiān),避免出現癟袋的情(qíng)況,尤其是對於比較薄的食(shí)品包裝袋,而對於輸(shū)液袋、果凍袋、自(zì)立袋等質地較厚的包裝袋來講(jiǎng),出現癟袋的(de)概率要低(dī)一些(xiē)。
在使(shǐ)用稱(chēng)重法檢測時,如何實現對於袋內空間的維持也是一個難點,而且在向袋內填充蒸餾水後(hòu)如何對袋子進行封口也值得思考,需要滿足的密封(fēng)要求加大了實(shí)際操作難度。

2.2 泡(pào)罩
泡罩的體積一般(bān)很小,隻能使用等(děng)壓法和傳感器法(fǎ)進行檢測,而且隻能通過特製的附件完成試樣製備。同時,在整個試(shì)驗過程中對於(yú)流速的調節也要慎重,以免泡罩內(nèi)部的氣體量劇烈改變而引起壓力的驟升驟降,給樣品狀態帶(dài)來影響。
通常,泡罩所使用的(de)檢測附件可以方便地應用到膠囊等小型中空容器的檢測中,可以方便地拓寬可檢小試樣(yàng)的種類。
3. 總結
中空容器整體阻隔性檢測技術的發展大大擴充了我們能夠定量檢測(cè)阻隔性的測試(shì)對象範圍,如今檢測對(duì)象已經擴展到幾(jǐ)乎所有的中空容器,給終端包裝生產商、使用商帶來的根本性檢測變革尤其值得關(guān)注。同時,配合密封泄漏試驗、頂空氣(qì)體分析(xī)試驗更能全麵、有效(xiào)、準確地掌握(wò)中空容器的(de)包裝效(xiào)果。