KR101388599B1 - Gas permeability measurement apparatus and the measuring method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기체 투과도 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농산물을 포장하는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 기체 투과도 측정 장치 및 이를 이용한 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas permeability measuring device and a measuring method, and more particularly to a gas permeability measuring device for measuring the gas permeability of a packaging film for packaging agricultural products and a measuring method using the same.
일반적으로, 식품을 포장하는 경우, 내용물의 산화 방지, 건조나 흡습의 방지, 외부에서 이행하는 향기의 흡착방지 등 포장재에 대한 기체의 투과성에 관해서는 충분한 배려가 필요하다. 최근, 과일과 채소 등의 신선 농산물의 신선도 유지와 유통기간 연장을 위하여 MA(Modified Atmosphere) 포장 기술이 이용되고 있다.In general, when packaging a food, sufficient consideration is required regarding the permeability of the gas to the packaging material, such as prevention of oxidation of the contents, prevention of drying or moisture absorption, and prevention of adsorption of fragrance that is transferred from the outside. Recently, MA (Modified Atmosphere) packaging technology has been used to maintain the freshness of fresh produce such as fruits and vegetables and to extend the shelf life.
MA 포장은 신선 농산물의 호흡을 억제하여 저장 및 유통기간을 연장시킬 수 있는 효과적인 방법이다. 그러나, 포장 내부의 평형기체조성이 저장물의 산소농도 한계치 이하로 유지될 경우, 혐기 호흡에 의한 이취발생 및 변색 등의 저장 장해 현상이 발생할 수 있다. 농산물의 호흡에 적합한 MA 포장 내부의 기체조성을 예측하기 위해서는 사용된 필름의 기체 투과도에 관한 정보가 필수적이다. MA packaging is an effective way to prolong storage and shelf life by inhibiting fresh produce breathing. However, when the equilibrium gas composition inside the package is maintained below the oxygen concentration limit of the storage, storage phenomena such as odor and discoloration due to anaerobic respiration may occur. Information about the gas permeability of the film used is essential to predict the gas composition inside the MA package suitable for respiration of agricultural products.
그러나, 현재 상용화되어 있는 측정 장비들의 경우, 미세천공 필름과 같이 기체 투과도가 높은 필름은 측정이 불가능한 경우가 발생하고, 측정 온도를 다양하게 변화시키지 못하고 상온에서만 측정할 수 있다. 또한, 산소 투과도와 이산화탄소 투과도 측정을 위해서는 각 기체별로 서로 다른 측정기를 구입하여야 하는 문제가 발생되고 있다.However, in the case of measurement equipment that is currently commercialized, a film having a high gas permeability such as a microperforated film may be impossible to measure, and may be measured only at room temperature without varying the measurement temperature. In addition, in order to measure oxygen permeability and carbon dioxide permeability, a problem arises in that a different measuring device has to be purchased for each gas.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 다양한 종류의 포장용 필름에 대한 기체 투과도의 정확하고 신속한 측정이 가능한 기체 투과도 측정 장치 및 측정 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and the present invention provides a gas permeability measuring apparatus and a measuring method capable of accurately and quickly measuring gas permeability for various kinds of packaging films.
본 발명의 일 특징에 따른 포장용 필름의 기체 투과도 측정 장치는 서로 다른 종류의 기체를 저장하는 복수의 기체 봄베들, 상기 기체 봄베들로부터 공급되는 기체들을 혼합하여 혼합 기체를 제조하는 기체 혼합기, 상기 기체 혼합기로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 제1 기체 투과도 범위를 갖는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 제1 측정모듈, 및 상기 기체 혼합기로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 상기 제1 기체 투과도 범위보다 낮은 제2 기체 투과도 범위를 갖는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 제2 측정모듈을 포함한다. Gas permeability measuring device for packaging film according to an aspect of the present invention, a plurality of gas cylinders for storing different types of gas, a gas mixer for mixing the gas supplied from the gas cylinder to produce a mixed gas, the gas A first measurement module for measuring gas permeability of the packaging film having a first gas permeability range using a mixed gas supplied from a mixer, and a lower than the first gas permeability range using a mixed gas supplied from the gas mixer; It includes a second measurement module for measuring the gas permeability of the packaging film having a range of two gas permeability.
상기 기체 봄베들은 질소를 보관하는 제1 봄베, 산소를 보관하는 제2 봄베 및 이산화탄소를 보관하는 제3 봄베 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The gas cylinders may include at least one of a first cylinder for storing nitrogen, a second cylinder for storing oxygen, and a third cylinder for storing carbon dioxide.
상기 제1 측정모듈은 준등압식 측정모듈을 포함할 수 있다. The first measuring module may include a quasi-isostatic measuring module.
상기 제2 측정모듈은 압력식 측정모듈을 포함할 수 있다. The second measuring module may include a pressure measuring module.
상기 기체 혼합기와 상기 제1 및 제2 측정모듈의 사이에 설치되는 완충 탱크를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a buffer tank installed between the gas mixer and the first and second measurement modules.
본 발명의 일 특징에 따른 포장용 필름의 기체 투과도 측정 방법은, 포장용 필름의 재질, 두께 및 천공 유무를 판별하여 준등압식 측정모듈 및 압력식 측정모듈 중 어느 하나를 선택하는 단계, 선택된 측정모듈을 통해 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하기 위하여, 서로 다른 종류의 기체를 저장하는 복수의 기체 봄베들로부터 공급되는 기체들을 이용하여 기체 혼합기를 통해 혼합 기체를 제조하는 단계, 및 상기 기체 혼합기에서 제조된 혼합 기체를 상기 선택된 측정모듈로 공급하여 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 단계를 포함한다. Gas permeability measuring method of the packaging film according to an aspect of the present invention, the step of selecting any one of the quasi-isostatic measurement module and pressure measurement module by determining the material, thickness and perforation of the packaging film, through the selected measurement module In order to measure the gas permeability of the packaging film, preparing a mixed gas through a gas mixer using gases supplied from a plurality of gas cylinders storing different kinds of gases, and the mixed gas produced in the gas mixer Supplying to the selected measuring module to measure the gas permeability of the packaging film.
상기 선택된 측정모듈이 상기 준등압식 측정모듈이고, 포장용 필름이 무천공 필름인 경우, 상기 기체 혼합기를 이용하여 7%의 이산화탄소와 93%의 질소를 포함하는 혼합 기체를 제조할 수 있다. When the selected measuring module is the quasi-pressure type measuring module and the packaging film is an unperforated film, a mixed gas including 7% carbon dioxide and 93% nitrogen may be prepared using the gas mixer.
상기 선택된 측정모듈이 상기 준등압식 측정모듈이고, 포장용 필름이 천공 필름인 경우, 상기 기체 혼합기를 이용하여 20%의 이산화탄소와 80%의 질소를 포함하는 혼합 기체를 제조할 수 있다. When the selected measuring module is the quasi-isostatic measuring module and the packaging film is a perforated film, a mixed gas including 20% carbon dioxide and 80% nitrogen may be prepared using the gas mixer.
상기 기체 혼합기에서 제조된 혼합 기체를 완충 탱크를 거쳐 상기 선택된 측정모듈로 공급할 수 있다.The mixed gas produced in the gas mixer may be supplied to the selected measurement module via a buffer tank.
이와 같은 기체 투과도 측정 장치 및 측정 방법에 따르면, 포장용 필름의 재질, 두께 및 천공 유무에 따라 적합한 측정 방법을 선택적으로 적용함으로써, 다양한 종류의 포장용 필름에 대하여 효과적인 기체 투과도 측정이 가능하고 측정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 온도에 따라 변화하는 필름의 기체 투과도를 저장 및 유통 온도 범위에 준하여 측정 가능하여 정밀한 MA 포장 설계를 구현할 수 있다.According to such a gas permeability measuring device and measuring method, by selectively applying a suitable measuring method according to the material, thickness and perforation of the packaging film, it is possible to measure the effective gas permeability for various kinds of packaging film and to shorten the measurement time You can. In addition, the gas permeability of the film that changes with temperature can be measured in accordance with the storage and distribution temperature range to implement a precise MA packaging design.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 투과도 측정 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 측정모듈의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 준등압식 측정모듈을 이용하여 미세천공 필름의 천공 밀도별 기체 투과도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a gas permeability measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the first measurement module illustrated in FIG. 1.
Figure 3 is a graph showing the results of measuring the gas permeability of the perforation density of the microperforated film by using a quasi-pressure measuring module.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 투과도 측정 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a gas permeability measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 투과도 측정 장치는 서로 다른 종류의 기체를 저장하는 복수의 기체 봄베들(100), 기체 봄베들(100)로부터 공급되는 기체들을 혼합하여 혼합 기체를 제조하는 기체 혼합기(200), 기체 혼합기(200)로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 제1 측정모듈(300), 및 기체 혼합기(200)로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 제1 측정모듈(300)과는 다른 방식으로 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 제2 측정모듈(400)을 포함한다. 또한, 기체 투과도 측정 장치는 기체 혼합기(200)와 제1 및 제2 측정모듈(300, 400)의 사이에 설치되는 완충 탱크(500)를 더 포함할 수 있다.1, a gas permeability measuring apparatus according to an embodiment of the present invention mixes and mixes gases supplied from a plurality of
기체 봄베들(100)은 기체 투과도 측정에 이용되는 기체를 개별적으로 보관하는 용기로서, 예를 들어, 질소(N)를 보관하는 제1 봄베(110), 산소(O2)를 보관하는 제2 봄베(120) 및 이산화탄소(CO2)를 보관하는 제3 봄베(130) 중 적어도 하나를 포함한다. The
기체 혼합기(200)는 측정할 포장용 필름의 측정 조건에 대응하여 선택된 기체 봄베들(100)로부터 공급되는 한 종류 이상의 기체들을 혼합하여 혼합 기체를 제조한다. 기체 혼합기(200)는 제1 측정모듈(300) 및 제2 측정모듈(400) 중 어느 것이 사용되는지 또는 측정할 포장용 필름의 재질, 두께 및 천공 유무에 따라, 가스의 종류 및 조성비를 조절하여 측정에 적합한 혼합 기체를 제조한다.The
기체 혼합기(200)에서 제조된 혼합 기체는 완충 탱크(500)를 거쳐 제1 측정모듈(300) 또는 제2 측정모듈(400)로 공급된다. 제1 측정모듈(300)은 완충 탱크(500)와 연결된 제1 혼합기체 배송관(510)을 통해 혼합 기체를 공급받으며, 제2 측정모듈(400)은 제1 혼합기체 배송관(510)으로부터 분기된 제2 혼합기체 배송관(520)을 통해 혼합 기체를 공급받는다.The mixed gas produced by the
제1 측정모듈(300)은 기체 혼합기(200)로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 비교적 높은 제1 기체 투과도 범위를 갖는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정한다. 제1 측정모듈(300)은 기체 투과도가 높은 미세천공 필름과 같은 종류의 포장용 필름을 측정하기에 적합한 장치로, 예를 들어, 준등압식 측정모듈로 구성된다. The
도 2는 도 1에 도시된 제1 측정모듈의 구성을 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the first measurement module illustrated in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 측정모듈(300)은 기체 기밀이 유지되는 스테인레스 챔버(310)에 필름을 장착하고, 볼밸브를 설치하여 챔버(310) 내부에 측정하고자 하는 기체를 흘려보내 챔버(310) 내부의 기체조성을 치환시킬 수 있도록 구성된다. 챔버(310) 내부의 기체시료는 필름에 부착된 셉텀에 기체기밀 실리지를 이용하여 주기적으로 챔버(310) 내부의 기체시료를 채취하여 기체 크로마토그래피로 분석이 가능하다. 챔버(310)의 내부에 산소 센서(320)와 이산화탄소 센서(330)를 설치하여 챔버(310) 내부의 기체농도의 변화를 모니터링하고, 시간 경과에 따른 챔버(310) 내부의 기체 농도 변화를 측정하여 기체 투과도로 환산한다. 예를 들어, 산소 센서(320)는 전기화학방식의 센서가 사용되며, 이산화탄소 센서(330)는 비분산 적외선방식(NDIR)의 센서가 사용될 수 있다.1 and 2, the
준등압식 측정모듈(300)의 기체 투과도 환산은 측정된 챔버 내부의 산소 및 이산화탄소 농도의 변화를 측정시간에 대한 지수함수로 회귀분석하여 하기 수학식 (1), (2)를 사용하여 환산할 수 있다.Gas permeability conversion of the quasi-pressure
(여기서, kco2 : 필름의 CO2 투과도 (mol m-2s-1Pa-1), (Wherein kco 2 : CO 2 permeability of the film (mol m −2 s −1 Pa −1 ),
ko2 : 필름의 O2 투과도 (mol m-2s-1Pa-1), pco2 : 챔버 내의 CO2 분압 (Pa),en 2 : O 2 permeability of the film (mol m -2 s -1 Pa -1 ), pco 2 : partial pressure of CO 2 in the chamber (Pa),
pco2e : 공기에서 CO2 분압 (Pa), pco2i : 초기의 CO2 분압 (Pa), pco 2e : partial pressure of CO 2 in air (Pa), pco 2i : initial partial pressure of CO 2 (Pa),
po2 : 챔버 내의 O2 분압 (Pa), po2e : 공기에서 O2 분압 (Pa),po 2 : O 2 partial pressure in the chamber (Pa), po 2e : O 2 partial pressure in the air (Pa),
po2i : 초기의 O2 분압 (Pa), Pa : 대기압 (Pa), po 2i : Initial O 2 partial pressure (Pa), Pa: Atmospheric pressure (Pa),
t : 시간 (s), V : 챔버의 부피 (m3), A : 필름의 면적 (m2))t: time (s), V: volume of the chamber (m 3 ), A: area of the film (m 2 ))
제2 측정모듈(400)은 기체 혼합기(200)로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 상기 제1 기체 투과도 범위보다 낮은 제2 기체 투과도 범위를 갖는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정한다. 제2 측정모듈(400)은 기체 투과도가 낮은 포장용 필름을 측정하기에 적합한 장치로, 예를 들어, 압력식 측정모듈로 구성된다. 압력식 측정모듈(400)은 산소, 이산화탄소, 질소 또는 이들의 혼합 기체를 기체 혼합기(200)로부터 공급받고, 필름을 통과한 기체에 따른 마노미터(Manometer)의 압력 변화를 측정하여 기체 투과도로 환산한다. 압력식 측정모듈(400)은 준등압식 측정모듈(300)에 비하여 상대적으로 측정속도가 빠르다는 특징을 갖는다.The
압력식 측정모듈(400)의 기체 투과도 환산은 하기 수학식 (3)을 이용하여 환산할 수 있다.Gas permeability conversion of the
(여기서, PA : 필름 투과도(cc/m2·day), QA : 투과된 기체의 부피, (Where, P A: film transmission rate (cc / m 2 · day) , Q A: volume of the gas permeable,
x : 두께, AO : 단면적, t : 시간, PA1 : 고농도부의 분압, x: thickness, A O : cross-sectional area, t: time, P A1 : partial pressure of high concentration part,
PA2 : 저농도부의 분압)P A2 : partial pressure of low concentration part)
이러한 구성을 갖는 기체 투과도 측정 장치를 이용하여 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.The method of measuring the gas permeability of the packaging film using the gas permeability measuring apparatus which has such a structure is demonstrated.
우선, 측정하고자 하는 포장용 필름의 재질, 두께 및 천공 유무를 판별하여 준등압식 측정모듈(300) 및 압력식 측정모듈(400) 중 어느 것으로 측정을 할 것인지를 선택한다. 예를 들어, 측정하고자 하는 포장용 필름이 미세천공 필름과 같이 기체 투과도가 높은 경우에는 준등압식 측정모듈(300)을 선택하고, 측정하고자 하는 포장용 필름이 기체 투과도가 낮은 경우에는 압력식 측정모듈(400)을 선택한다. 만약, 기체 투과도가 높은 필름을 압력식 측정모듈(400)로 측정할 경우, 필름을 통과한 기체의 압력변화가 크므로 정확한 측정 데이터를 얻기 어려우며, 기체 투과도가 낮은 필름을 준등압식 측정모듈(300)로 측정할 경우, 측정 시간이 너무 길어지는 문제가 생긴다. 따라서, 측정하고자 하는 필름의 종류에 따라 측정에 적합한 측정모듈을 선택함으로써, 측정 정밀도 및 측정 시간 측면에서 보다 효과적으로 포장용 필름의 기체 투가도를 측정할 수 있다.First, by determining the material, thickness and perforation of the packaging film to be measured to select whether to measure the
측정모듈의 선택후, 선택된 측정모듈을 통해 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하기 위하여, 서로 다른 종류의 기체를 저장하는 복수의 기체 봄베들(100)로부터 공급되는 기체들을 이용하여 기체 혼합기(200)를 통해 혼합 기체를 제조한다. 혼합 기체의 조성은 질소 확산, 산소 및 이산화탄소의 투과 속도 차이를 고려하여 결정된다. 예를 들어, 선택된 측정모듈이 준등압식 측정모듈(300)이고, 측정하고자 하는 포장용 필름이 무천공 필름인 경우, 기체 혼합기(200)를 이용하여 7%의 이산화탄소와 93%의 질소를 포함하는 혼합 기체를 제조한다. 또한, 선택된 측정모듈이 준등압식 측정모듈(300)이고, 측정하고자 하는 포장용 필름이 천공 필름인 경우, 기체 혼합기(200)를 이용하여 20%의 이산화탄소와 80%의 질소를 포함하는 혼합 기체를 제조한다. 반면, 선택된 측정모듈이 압력식 측정모듈(400)인 경우, 기체 혼합기(200)는 산소, 이산화탄소, 질소 등의 개별 기체를 공급하거나 또는 이들 기체를 혼합한 혼합 기체를 공급할 수 있다.After the selection of the measurement module, in order to measure the gas permeability of the packaging film through the selected measurement module, the
이후, 기체 혼합기(200)에서 제조된 혼합 기체를 선택된 측정모듈로 공급하여 포장용 필름의 기체 투과도를 측정한다. 이때, 기체 혼합기(200)에서 제조된 혼합 기체는 완충 탱크(500)를 거쳐 선택된 측정모듈로 공급될 수 있다. Thereafter, the mixed gas prepared in the
한편, 포장용 필름의 재질, 두께 및 천공 유무를 판별하기 어려울 경우는, 일차적으로 측정 시간이 빠른 압력식 측정모듈(400)을 이용하여 기체 투과도를 측정하고, 측정 데이터값에 오류가 있는 경우 준등압식 측정모듈(300)을 이용하여 기체 투과도를 다시 측정함으로써, 측정 시간을 단축할 수 있다.On the other hand, if it is difficult to determine the material, thickness and perforation of the packaging film, the gas permeability is first measured using the
도 3은 준등압식 측정모듈을 이용하여 미세천공 필름의 천공 밀도별 기체 투과도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. Figure 3 is a graph showing the results of measuring the gas permeability of the perforation density of the microperforated film by using a quasi-pressure measuring module.
도 1 및 도 3을 참조하면, 준등압식 측정모듈(300)을 이용하여 적층 필름(PP+EVOH+PE, 두께 0.025mm)에 대하여 천공 밀도(147개/㎡, 440개/㎡, 806개/㎡)별로 가스 투과도를 측정하였다. 이때, 혼합 기체로는 20%의 이산화탄소 또는 산소와 80%의 질소가 혼합된 혼합 기체를 사용하였다. 도 3에서, (a)는 4℃, (b)는 8℃, (c)는 12℃의 온도조건에서 측정한 결과이다. Referring to FIGS. 1 and 3, the punching density (147 pieces /
기체 투과도 측정 결과, 천공 밀도가 높을수록 산소 및 이산화탄소의 투과도가 높아지는 것으로 나타났다. 일반적으로, 합성수지 필름의 경우 용해도가 높은 이산화탄소의 투과도가 산소 투과도보다 높게 나타나지만, 미세천공 필름의 기체 투과도에서는 산소 투과도가 이산화탄소 투과도에 비하여 높은 것으로 나타났다. 이러한 현상은 미세천공으로 인하여 기체 용해도보다는 외부 분압에 의한 영향을 더욱 받게 되어 나타나는 것으로 해석된다.The gas permeability measurement showed that the higher the permeation density, the higher the permeability of oxygen and carbon dioxide. In general, in the case of synthetic resin film, the permeability of carbon dioxide having high solubility is higher than that of oxygen, but in the gas permeability of the microperforated film, the oxygen permeability is higher than that of carbon dioxide. This phenomenon is interpreted to appear due to the effect of external partial pressure rather than gas solubility due to microporation.
천공 밀도를 3가지로 달리하여 산소 및 이산화탄소 투과도를 측정하고 측정값을 회귀분석한 결과 1차 함수로 회귀되었으며, 결정계수 값은 0.99 이상으로 매우 높게 나타나, 예측식을 이용하여 미세천공필름의 천공밀도별 산소 및 이산화탄소 투과도를 환산하는 것이 가능함을 확인하였다.Oxygen and carbon dioxide permeability were measured by three different perforation densities, and the regression analysis showed that the results were regressed as a first order function. The crystal coefficient value was very high, above 0.99. It was confirmed that it is possible to convert oxygen and carbon dioxide permeability by density.
하기 [표 1]은 압력식 측정모듈(400)을 이용하여 표준 필름(Polyester, 두께 0.027mm)을 온도 조건 17℃, 27℃, 37℃에서 측정한 산소 투과도 측정 결과이다.[Table 1] is the oxygen permeability measurement results of the standard film (Polyester, thickness 0.027mm) was measured in the temperature conditions 17 ℃, 27 ℃, 37 ℃ using the
(℃)Measuring temperature
(℃)
(cc/㎡day)Standard Film Oxygen Permeability
(cc / m2day)
[표 1]을 참조하면, 압력식 측정모듈(400)을 이용하여 17℃에서 산소 투과도를 측정한 결과, 표준 필름의 산소 투과도 47.6 대비 측정값 50.6으로 나타나 유사한 결과를 확인할 수 있었다. 또한, 기체 투과도가 낮은 편에 속하는 표준 필름의 산소 투과도를 온도 구간별로 측정한 결과값을 회귀분석하나 결과 결정계수가 0.99 이상의 값을 나타내어, 온도가 높아질수록 기체 투과도가 증가하는 일반적인 경향과 일치하는 것을 확인하였다.Referring to [Table 1], when the oxygen permeability was measured at 17 ° C. using the
이상과 같이, 포장용 필름의 재질, 두께 및 천공 유무에 따라 적합한 측정 방법을 선택적으로 적용함으로써, 다양한 종류의 포장용 필름에 대하여 효과적인 기체 투과도 측정이 가능하고 측정 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 온도에 따라 변화하는 필름의 기체 투과도를 저장 및 유통 온도 범위에 준하여 측정 가능하여 정밀한 MA 포장 설계를 구현할 수 있다.As described above, by selectively applying a suitable measuring method according to the material, thickness and perforation of the packaging film, it is possible to measure the effective gas permeability for various kinds of packaging films and to shorten the measurement time. In addition, the gas permeability of the film that changes with temperature can be measured in accordance with the storage and distribution temperature range to implement a precise MA packaging design.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 기체 봄베 200 : 기체 혼합기
300 : 준등압식 측정모듈 400 : 압력식 측정모듈
500 : 완충 탱크 100: gas cylinder 200: gas mixer
300: quasi-isostatic measuring module 400: pressure measuring module
500: buffer tank
Claims (10)
상기 기체 봄베들로부터 공급되는 기체들을 혼합하여 혼합 기체를 제조하는 기체 혼합기;
상기 기체 혼합기로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 제1 기체 투과도 범위를 갖는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 준등압식 측정모듈; 및
상기 기체 혼합기로부터 공급되는 혼합 기체를 이용하여 상기 제1 기체 투과도 범위보다 낮은 제2 기체 투과도 범위를 갖는 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 압력식 측정모듈을 포함하는 포장용 필름의 기체 투과도 측정 장치.A plurality of gas cylinders storing different kinds of gases;
A gas mixer for mixing gas supplied from the gas cylinders to produce a mixed gas;
A quasi-isostatic type measurement module for measuring the gas permeability of the packaging film having a first gas permeability range using the mixed gas supplied from the gas mixer; And
Apparatus for measuring the gas permeability of the packaging film comprising a pressure measuring module for measuring the gas permeability of the packaging film having a second gas permeability range lower than the first gas permeability range using the mixed gas supplied from the gas mixer.
상기 기체 봄베들은 질소를 보관하는 제1 봄베, 산소를 보관하는 제2 봄베 및 이산화탄소를 보관하는 제3 봄베 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용 필름의 기체 투과도 측정 장치.The method of claim 1,
The gas cylinders are gas permeability measuring apparatus of the packaging film comprising at least one of a first cylinder for storing nitrogen, a second cylinder for storing oxygen and a third cylinder for storing carbon dioxide.
상기 기체 혼합기와 상기 제1 및 제2 측정모듈의 사이에 설치되는 완충 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용 필름의 기체 투과도 측정 장치.The method of claim 1,
Apparatus for measuring the gas permeability of the packaging film further comprises a buffer tank installed between the gas mixer and the first and second measurement module.
선택된 측정모듈을 통해 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하기 위하여, 서로 다른 종류의 기체를 저장하는 복수의 기체 봄베들로부터 공급되는 기체들을 이용하여 기체 혼합기를 통해 혼합 기체를 제조하는 단계; 및
상기 기체 혼합기에서 제조된 혼합 기체를 상기 선택된 측정모듈로 공급하여 포장용 필름의 기체 투과도를 측정하는 단계를 포함하는 포장용 필름의 기체 투과도 측정 방법.Selecting a quasi-isostatic pressure measuring module in the case of a packaging film having a first gas permeability range, and selecting a pressure measuring module in the case of a packaging film having a second gas permeability range lower than the first gas permeability range;
Preparing a mixed gas through a gas mixer using gases supplied from a plurality of gas cylinders storing different kinds of gases to measure gas permeability of the packaging film through the selected measuring module; And
And measuring gas permeability of the packaging film by supplying the mixed gas prepared in the gas mixer to the selected measurement module.
상기 기체 봄베들은 질소를 보관하는 제1 봄베, 산소를 보관하는 제2 봄베 및 이산화탄소를 보관하는 제3 봄베 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용 필름의 기체 투과도 측정 방법.The method according to claim 6,
Said gas cylinder comprises at least one of a first cylinder for storing nitrogen, a second cylinder for storing oxygen and a third cylinder for storing carbon dioxide.
상기 선택된 측정모듈이 상기 준등압식 측정모듈이고, 포장용 필름이 무천공 필름인 경우, 상기 기체 혼합기를 이용하여 7%의 이산화탄소와 93%의 질소를 포함하는 혼합 기체를 제조하는 것을 특징으로 포장용 필름의 기체 투과도 측정 방법.The method according to claim 6,
When the selected measuring module is the quasi-pressure type measuring module, and the packaging film is an unperforated film, a mixed gas containing 7% carbon dioxide and 93% nitrogen is prepared using the gas mixer. Method of measuring gas permeability.
상기 선택된 측정모듈이 상기 준등압식 측정모듈이고, 포장용 필름이 천공 필름인 경우, 상기 기체 혼합기를 이용하여 20%의 이산화탄소와 80%의 질소를 포함하는 혼합 기체를 제조하는 것을 특징으로 포장용 필름의 기체 투과도 측정 방법.The method according to claim 6,
When the selected measuring module is the quasi-isostatic measuring module, and the packaging film is a perforated film, the gas of the packaging film, characterized in that for producing a mixed gas containing 20% carbon dioxide and 80% nitrogen using the gas mixer. Permeability measurement method.
상기 기체 혼합기에서 제조된 혼합 기체를 완충 탱크를 거쳐 상기 선택된 측정모듈로 공급하는 것을 특징으로 하는 포장용 필름의 기체 투과도 측정 방법.The method according to claim 6,
Method for measuring the gas permeability of the packaging film, characterized in that for supplying the mixed gas produced in the gas mixer to the selected measuring module via a buffer tank.
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JP2010503850A (en) | 2006-09-19 | 2010-02-04 | エクストラソリューション エス.アール.エル. | Method and apparatus for measuring permeability of gas passing through film body and container wall |
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