CN1430054A - 一种纸质模塑制品透气度测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸质模塑制品透气度测定仪，能在负压下对纸质模塑制品，特别是对用于包装食品的纸质模塑材料的透气度进行测定。仪器的结构由上部试样透气区和下部压差形成区两部分组成；试样透气区部分由测量头和试样固定装置构成，压差形成区部分由稳压水槽、压差水柱管和止水阀构成。测定透气度的具体方法如下：首先关闭止水阀，从加水口注入水至稳压水槽满。然后将试样放在测量头上，通过手柄将其固定，开启止水阀，测定在一定时间内流出水的体积。本仪器结构简单，成本低，测量操作方便易行。可对不同厚度、形状的纸质模塑制品进行透气度测定，用本仪器测定各类纸质模塑制品的透气度，能较好地反映这类产品的质量性能。

Description

一种纸质模塑制品透气度测定仪

技术领域

本发明涉及一种模塑制品透气度的测定仪器，特别是纸浆模塑餐具、纸质模塑包装材料等纸质品透气度测定仪器。

背景技术

透气度是指在单位压差作用下，在单位时间内通过单位面积试样的平均气流量或通过已知容积空气所需要的时间。随着人们环保意识的提高，能够降解的纸制产品得到了大规模地开发，产生了越来越多地纸制品。其中有大量纸制品用于食品包装，为使食品保鲜需防止空气入内，因而食品包装纸制品内壁具有阻挡空气透过的膜层。透气度的测定是衡量食品包装材料质量的一个重要指标。关于透气度的测定已有相应的国标测定方法(GB458-79)，但此测定方法适用于测定较薄的纸张，对于一些具有一定厚度的纸制品却不适用。另外，还有测定纸和纸板透气度的方法——葛尔莱法(GB5402-85)，这种方法虽可测定具有一定厚度的纸板，但其测定原理是利用正压排气。包装食品专用的纸质模塑材料是由主体纸质层和内衬膜层组成。纸质层是多孔、疏松、可透气的材料。膜层是一种弹性、透气度较小或不透气的致密材料，其在气体透过时会发生弹性拉伸变形。如果采用正压排气测定这类材料透气度，纸层面对仪器的测量面时，气体会从纸的侧面漏出，无法准确测定透气度。当膜层面对测量面时，气体从膜层进入纸层，由于气体通过的方向与成膜的方向相同，膜的弹性形变受到纸层阻挡而变小。采用负压排气测量透气度时，气体从纸层进入膜层，气体通过的方向与成膜方向相反，较薄的膜层或成膜不均的膜层在气体透过时，因膜弹性形变拉伸变形，有可能发生膜破裂或强度减弱致使透气度增大，因而负压排气与正压排气测量具有膜层的包装食品专用专用纸质模塑材料的透气度时，结果会有所不同。而食品包装密封时常采用真空或热压操作，包装盒内形成负压，影响食品保鲜的外界空气首先是在负压的情况下从纸层向膜层并穿透膜层的，然后内外空气相互渗透，影响食品贮藏。因而只有采用负压排气才能保证所测透气度与材料被使用的真空或负压环境相适应。在实际中常遇到用正压测定，透气度符合要求的纸质材料，用于真空或负压包装时却不能保鲜的情况。故用正压排气所测透气度不能真实反映材料的质量性能，因而有必要建立适用于这类真空包装或保鲜包装的纸质模塑材料的透气度的测量方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在负压下测定纸质模塑制品透气度测定仪器，特别是食品包装纸制品透气度的测定仪器。

为实现上述目的，本发明根据在水柱形成负压差的作用下，空气通过试样的气流量等于水流量的测定原理进行仪器的结构设计，仪器的结构由上部试样透气区和下部压差形成区两部分组成；所说的试样透气区部分由测量头和试样固定装置构成，所说的测量头的上端面有一凹槽，从该凹槽向下沿测量头的轴线方向有一小口径的孔道，在测量头的侧壁具有一根透明的带水阀的加水旁管通入测量头中的孔道；所说的压差形成区部分由稳压水槽、压差水柱管和止水阀构成，所说的稳压水槽连接在测量头之下，测量头中的孔道连通测量头的上端面有一凹槽与稳压水槽的内腔，压差水柱管安装在稳压水槽的底部，稳压水槽的内径大于或等于压差水柱管的3倍，止水阀安装在压差水柱管的出水端。

所述的试样透气区部分的试样固定装置用以在测量时固定置于测量头端面上的试样，可以采用以下的结构，由下压手柄、下压头、下压头中心套管、弹簧、固定手柄和固定手柄支撑弹簧组成试样固定装置，下压头是中空的，固定在下压手柄上，下压头中心套管中有透气孔，该套管套在下压头中，下压头中心套管下端连接固定环片正对测量头，弹簧套在下压头中心套管上。测量时，试样放置于测量头端面上，下压手柄，下压手柄通过下压头使下压头中心套管向下压缩，同时压缩弹簧，下压头中心套管通过固定环片压住试样，通过固定手柄把下压手柄固定(固定手柄支撑弹簧用于支撑固定手柄)，即可把试样固定在测量头端面上，松开固定手柄，试样即可取下。

所述的稳压水槽可设计为一圆筒形，其内直径为100～150mm，高为10～50cm，压差水柱管的内直径为20～30mm。

所述的测量头中的孔道的直径为8～12mm。

所述的止水阀可采用滴定管的活塞。

所述的加水旁管可采用玻璃材料，其中的水阀可彩为活塞。

所述的压差水柱管可通过一胶套与稳压水槽底部的出水套管连接，以便于根据需要更换不同规格的压差水柱管。

所述的稳压水槽和压差水柱管的材质最好采用有机玻璃。

测定透气度的具体方法如下：首先关闭止水阀，从加水口注入水至稳压水槽满。然后将试样放在测量头上，通过手柄将其固定，这时气体可通过下压头中心套管中的透气孔透过试样进入测量头端面的凹槽，开启止水阀，测定在一定时间内流出水的体积。对透气度比较大的试样，可测量从稳压水槽上流出100毫升水所需时间。对透气度小的试样，可测量流出10毫升或者1毫升所需时间。反复测量2～3次，取平均值便是该试样在固定压差下透过所测试样面积的透气度。

本发明所提供的透气度测定仪，能在负压下对纸质模塑制品，特别是对用于包装食品的纸质模塑材料的透气度进行测定，本仪器结构简单，成本低，测量操作方便易行。可对不同厚度、形状的纸质模塑制品进行透气度测定，用本仪器测定纸质模塑制品，特别是用于包装食品的纸质模塑材料制品的透气度，能较好地反映这类产品的质量性能。

附图说明

图1为本发明仪器的结构示意图；

图2为图1的A局部放大图。

具体实施方式

以下通过附图对本发明实施方式的结构细节作进一步的详细说明：

如附图1、2所示，本透气度测定仪器的试样透气区部分由不锈钢制的测量头7和由下压手柄1、下压头2、下压头中心套管3、弹簧5、固定手柄4和固定手柄支撑弹簧6组成的试样固定装置构成，31为下压头中心套管3的中心透气孔，32为连接在下压头中心套管3下端的固定环片，测量头7的上端面有凹槽71，沿中轴方向开有孔径为10mm的小孔道72，侧壁下部装有一玻璃制的加水旁管10通入小孔道72，加水旁管上有活塞水阀11。压差形成区由有机玻璃制成稳压水槽8和压差水柱管9组成，稳压水槽8为一内径100mm，高为10cm的圆筒形，与测量头7通过螺纹连接，压差水柱管9内径为20mm，长为90cm，装在稳压水槽底部的出水口上，水柱管的底端装有滴定管活塞13作为止水阀。整个仪器的构件安装固定在仪器支架12上。

用本仪器测定快餐盒15底部的透气度，首先关闭止水阀13，在稳压水槽8和压差水柱管9中注入水至稳压水槽满。将试样15放在测量头上，固定试样。开启止水阀，并开始用秒表计时t₁＝0，用量筒14收集流出的水，当水流出100毫升时，计时t₂＝4分20秒。透气度按下式计算：

D＝32.5/(t₂-t₁)＝32.5/296＝0.11

其中32.5为实验系数，透气度D单位为μm/(Pa.s)。

Claims (8)

1、一种纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于由上部试样透气区和下部压差形成区两部分组成；所说的试样透气区部分由测量头(7)和试样固定装置构成，所说的测量头(7)的上端面有一凹槽(71)，从该凹槽向下沿测量头的轴线方向有一小口径的孔道(72)，在测量头(7)的侧壁具有一根透明的带水阀的加水旁管(10)通入孔道(72)；所说的压差形成区部分由稳压水槽(8)、压差水柱管(9)和止水阀(13)构成，所说的稳压水槽(8)连接在测量头(7)之下，测量头(7)中的孔道(72)连通测量头的上端面有一凹槽(71)与稳压水槽(8)的内腔，压差水柱管(9)安装在稳压水槽(8)的底部，稳压水槽(8)的内径大于或等于压差水柱管(9)的3倍，止水阀(13)安装在压差水柱管(9)的出水端。

2、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的试样透气区部分的试样固定装置由下压手柄(1)、下压头(2)、下压头中心套管(3)、弹簧(5)、固定手柄(4)和固定手柄支撑弹簧(6)组成，所说的下压头(2)是中空的，固定在下压手柄(1)上，下压头中心套管(3)中有透气孔(31)，该套管套在下压头(2)中，下压头中心套管下端连接固定环片(32)正对测量头，弹簧(5)套在下压头中心套管上。

3、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的稳压水槽(8)为一圆筒形，其内直径为100～150mm，高为10～50cm，压差水柱管(9)的内直径为20～30mm。

4、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的测量头(7)中的孔道(72)的直径为8～12mm。

5、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的止水阀(13)采用滴定管的活塞。

6、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的加水旁管(10)的水阀为活塞。

7、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的压差水柱管(9)通过一胶套与稳压水槽(8)底部的出水套管连接。

8、根据权利要求1所述的纸质模塑制品透气度测定仪，其特征在于所述的稳压水槽(8)和压差水柱管(9)的材质为有机玻璃。