CN107328703A - 一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，属于测试计量技术及仪器领域。所述的铝箔开有圆形通孔，一侧是铝箔面，一侧是黏胶面，薄膜位于两层铝箔之间，通过黏胶面与铝箔紧密贴合。本发明通过设计具有不同开孔面积的气体透过率参考膜，可以实现氧气透过率和水蒸气透过率等气体透过率测试仪的质控测量，并且该参考膜可以重复使用，有利于测量结果的复现,并减少因材料均匀性带来的测量误差。具有结构简单、操作方便、适用范围广的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，属于测试计量技术及仪器领域。
背景技术
气体透过率是指在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位面积的气体的体积，是用来评价塑料薄膜或薄片等包装材料对气体等渗透物的阻隔性能的重要参数。最常见的气体透过率是氧气透过率和水蒸气透过率。通过对塑料薄膜或薄片等材料对氧气和水蒸气透过性能的测试，从而分析解决由于对氧气或水蒸气敏感而产生的氧化变质和受潮霉变等问题，是评价产品货架期质量的重要因素，也是分析确定货架期的重要依据。为实现包装材料对氧气和水蒸气等气体的透过率测试，就需要使用氧气和水蒸气等气体透过率测试仪。气体透过率测试仪广泛应用于食品药品生产企业、食品药品包装材料加工制造企业，以及各大药检所、药包所和医疗器械检验所。
要保证气体透过率测试仪给出的测量结果准确可靠，就需要使用参考膜对仪器进行定期质控。目前行业内对氧气透过率和水蒸气透过率等气体透过率测试仪的质量控制都是通过厂家自己提供的参考膜来进行的，而且大多数参考膜均为裸膜，有的是单张裸膜，有的则是裸膜卷材。由于参考膜采用裸膜的结构形式，膜与膜之间会受到材料均匀性的影响，缺乏一致性。同时裸膜形式的参考膜，由于测量过程中要保证测试腔的密封性，裸膜四周要接触密封油脂，只能一次性使用，无法重复使用，导致质控结果无法复现，给气体透过率测试仪的质控带来很多不确定因素。
发明内容
本发明的目的是为了解决参考膜无法重复使用，测量结果无法复现的问题，提供一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法。
一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，在两个铝箔的相同位置处开设相同的圆形通孔；将薄膜安装在两个铝箔之间，部分薄膜通过圆形通孔处露出；再将薄膜与两个铝箔固定安装，需保证圆形通孔四周的薄膜与上下铝箔紧密贴合。
一种可重复使用的气体透过率参考膜，包括：铝箔和薄膜；铝箔开有圆形通孔，薄膜位于两层铝箔之间，通过黏胶面与铝箔紧密贴合；
所述的薄膜，只在圆形通孔处露出；薄膜露出的总面积即为参考膜的有效测试面积，应保证有效测试面积不超过气体透过率测试仪测试腔的有效测试面积；
所述的铝箔，其外形为15cm*15cm的正方形，一侧是铝箔面，另一侧是黏胶面，黏胶面用不干胶纸保护；黏胶面用于粘贴薄膜，铝箔厚度范围0.1mm～0.3mm；铝箔上开有圆形通孔，通过改变铝箔上圆形通孔的个数和面积，可以改变参考膜的有效测试面积，以适用于不同测量范围的气体透过率测试仪；铝箔四角分别设计有圆形定位孔，方便参考膜制作以及测量过程中参考膜的装夹定位；
所述的参考膜，其外形为15cm*15cm的正方形，两侧均为铝箔面，只在圆形通孔处露出薄膜，且两侧铝箔面的圆形通孔位置和定位孔位置要重合一致，没有错位；
所述的参考膜，通过定位孔装夹到气体透过率测试仪的测试腔中，测试腔的密封油脂仅与参考膜的铝箔面接触；测量完毕，从测试腔中取出参考膜，参考膜铝箔面上的密封油脂可以擦拭干净；
所述的参考膜可以重复使用；
所述的薄膜通常为塑料薄膜或薄片，通常为聚合物材料，应平整，不应有皱折、气孔、污渍等可见缺陷。
有益效果
1、本发明的一种可重复使用的气体透过率参考膜，通过采用在薄膜两侧粘贴有铝箔的设计方法，保证只在铝箔通孔处露出薄膜，实现了气体透过率参考膜的可重复使用，有利于测量结果的复现,并减少因材料均匀性带来的测量误差。
2、本发明的一种可重复使用的气体透过率参考膜，通过对铝箔上圆形通孔的个数和面积的不同设计，可以改变参考膜的有效测试面积，从而满足不同测量范围的气体透过率测试仪的质控测量，并通过精确测量圆形通孔的开孔面积，保证气体透过率测试仪的精确校准。
附图说明
图1为本发明的参考膜的示意图；
图2为本发明的薄膜材料的示意图；
图3为本发明的铝箔材料的示意图；
图4为本发明的参考膜设计制作的示意图。
其中，1-参考膜、2-铝箔、3-薄膜、4-圆形通孔、5-定位孔、6-黏胶面、7-铝箔面、8-不干胶纸。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明的一种可重复使用的气体透过率参考膜，包括铝箔2和薄膜3，铝箔2开有圆形通孔4，薄膜3位于两层铝箔2之间，通过黏胶面6与铝箔2紧密贴合。主要用于气体透过率测试仪的质量控制，并解决现有参考膜无法重复使用，测量结果无法复现的问题。
所述的参考膜如图1所示，包括铝箔2和薄膜3，薄膜3位于两层铝箔2之间，只在铝箔2圆形通孔4处露出。铝箔2如图3所示，一侧是铝箔面7，另一侧是黏胶面6，黏胶面6贴有不干胶纸8，以保护铝箔2的黏胶面6。选择厚度为0.1mm～0.3mm范围内的铝箔2，裁成外形为15cm*15cm的正方形。铝箔2中心开有圆形通孔4，如图1所示，应保证圆形通孔4边缘光滑，无毛刺。同时，铝箔4正方形的四角开有直径为6mm的圆形定位孔5，以方便参考膜的制作和使用过程中的定位与夹持。在对铝箔2进行通孔时，应将两层铝箔2按粘贴薄膜3的方向和位置叠放在一起进行通孔，以保证两层铝箔2的圆形通孔4和定位孔5的位置重合一致，没有错位。
将薄膜3裁剪成12cm*12cm的正方形。如图2所示。
参考膜的制作如图4所示，将已开有圆形通孔4的一张铝箔2通过定位孔5放置在定位平台上，铝箔面7朝下，黏胶面6朝上，撕掉不干胶纸8，露出黏胶面6，然后将裁剪好的薄膜3平整地粘贴到铝箔2的黏胶面6上；再取出与之配对制作的另一张铝箔2，撕掉不干胶纸8，露出黏胶面6，黏胶面6朝下通过定位孔5平整地粘贴到薄膜3上；最后在定位平台上用配重块按压，保证薄膜3与上下铝箔2的黏胶面6紧密贴合，尤其是圆形通孔4的四周。
其中所述的薄膜3露出的总面积即为参考膜1的有效测试面积，应保证不超过气体透过率测试仪测试腔的有效测试面积。通过改变铝箔2上圆形通孔4的个数和面积，可以改变参考膜的有效测试面积，以适用于不同测量范围的气体透过率测试仪的测量需求。
其中所述的参考膜，在实际使用时，是将参考膜装夹到气体透过率测试仪的测试腔中，测试腔四周的密封油脂仅与参考膜的铝箔面7紧密贴合，以保证测试腔的有效密封，同时，薄膜3不被密封油脂污染。测量完毕，从测试腔中取出参考膜，参考膜铝箔面7上的密封油脂可以使用短纤维镜头纸或脱脂棉擦拭干净。
其中所述的参考膜可以重复使用。
其中所述的薄膜3为塑料薄膜或薄片，通常为聚合物材料，应平整，不能有皱折、气孔、污渍等可见缺陷。
气体透过率测试仪一般都具有一定的测量范围，要实现气体透过率测试仪全量程范围的质量控制，需要设计高、中、低多种具有不同气体透过率的参考膜，以满足气体透过率测试仪在整个量程范围内的质控需求。本发明涉及的一种可重复使用的气体透过率参考膜，通过改变铝箔2上圆形通孔4的开孔面积，或者通过改变圆形通孔4的开孔个数，可以达到改变参考膜的有效测试面积的目的，从而改变参考膜的气体透过率。以压差法测量薄膜材料氧气透过率为例，气体透过率与试样面积之间的函数关系式如下所示：
式中：表示氧气透过率，单位cm3/(m2·24h·Pa)；Δp/Δt表示在稳定透过时，单位时间内低压室气体压力变化的算数平均值，单位Pa/h；V表示低压室体积，单位cm3；S表示试样面积，单位m2；T表示试验温度，单位K；(p1-p2)表示试样两侧的压差，单位Pa；T0、p0表示标准状态下的温度(273.15K)和压力(1.0133×105Pa)。
可以看出，在不改变薄膜材料种类时，可以通过改变试样即参考膜的有效测试面积，并通过投影仪等精密仪器准确测量出开孔面积，即可达到改变气体透过率的目的，方法简便，成本低。
本实施例通过采用铝箔2-薄膜3-铝箔2式的设计结构，利用两层铝箔2装夹薄膜3的形式，设计了一种可重复使用的气体透过率测试仪参考膜，用来进行气体透过率测试仪的质量控制，具有结构简单、操作方便的优点，同时，实现了参考膜的可重复使用，实现了质控结果的可复现性。通过选用质量可靠的气体透过率薄膜参考物质，并利用投影仪等设备准确测量参考膜的有效测试面积，可以有效保证气体透过率测试仪的质量控制准确、可靠。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：在两个铝箔(2)的相同位置处开设相同的圆形通孔(4)；将薄膜(3)安装在两个铝箔(2)之间，部分薄膜(3)通过圆形通孔(4)处露出；再将薄膜(3)与两个铝箔(2)固定安装，需保证圆形通孔(4)四周的薄膜(3)与上下铝箔(2)紧密贴合。
2.如权利要求1所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述将薄膜(3)与两个铝箔(2)固定安装的安装方式为将薄膜(3)粘贴在铝箔(2)的黏胶面(6)上。
3.如权利要求1所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述薄膜(3)露出的总面积即为参考膜的有效测试面积，应保证有效测试面积不超过气体透过率测试仪测试腔的有效测试面积。
4.如权利要求1或2所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述铝箔(2)，一侧是铝箔面(7)，另一侧是黏胶面(6)，黏胶面(6)用不干胶纸(8)保护。
5.如权利要求1或2所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述铝箔(2)为15cm*15cm的正方形，铝箔(2)厚度范围0.1mm～0.3mm。
6.如权利要求1或3所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：通过改变铝箔(2)上所述通孔的个数和面积，能够改变参考膜的有效测试面积，以适用于不同测量范围的气体透过率测试仪。
7.如权利要求1所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述铝箔(2)四角分别设计有圆形定位孔(5)。
8.如权利要求1或2或3所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述的薄膜(3)为聚合物材料。
9.如权利要求8所述的一种可重复使用的气体透过率参考膜的制备方法，其特征在于：所述的薄膜(3)为塑料薄膜或薄片。
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