GB/T 19789-2021包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过率的测定方法解析

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　　包装材料塑料薄膜和薄片作为包装产品关键的阻隔材料，其对氧气的阻隔性能直接关系到产品的保质期、安全性和功能性。所以，氧气透过率测定尤为重要。GB/T 19789-2021《包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验 库仑计检测法》由国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会发布，该标准适用于塑料薄膜、薄片、复合材料、纸塑复合材料、塑料涂覆织物等包装材料的氧气透过性测试，覆盖食品、药品、化妆品、电子元件等多个行业。

一、标准中关键术语定义

• 氧气透过率（OTR）：单位时间内透过单位面积试样的氧气体积，单位为cm³/(m²·24h)。反映材料阻隔氧气的直接能力，数值越低，阻隔性越强。

• 氧气透过量（PO₂）：OTR与试样两侧氧气分压差的比值，单位为cm³/(m²·24h·0.1MPa)。考虑分压影响，适用于不同氧气浓度环境（如高海拔地区）。

• 氧气透过系数（P）：氧气透过量与试样厚度的乘积，单位为cm³·μm/(m²·24h·0.1MPa)。反映材料本征阻隔性能，仅对均质材料有意义，用于比较不同厚度材料的阻隔性。

二、库仑计检测法原理解析

　　试样将透气室分隔为氧气侧（A腔）和氮气侧（B腔）。A腔通入氧气，B腔通入高纯氮气作为载气。

2、检测过程

• 氧气透过试样后进入B腔，随氮气载气进入库仑计。

• 库仑计中氧气发生电化学反应，产生与氧气量成正比的电压信号。

• 通过积分电压信号，计算单位时间内透过试样的氧气体积，得到OTR。

三、试样要求与制备

四、试验环境控制

1、温湿度标准

• 温度：23℃±2℃，湿度：50%±10%。

• 温度升高会加剧分子热运动，增大材料自由体积，提升OTR；湿度变化可能导致材料溶胀或收缩，改变微观结构。

2、环境监控

• 实验室需配备温湿度控制系统，确保不同批次测试条件一致。

• 极(分隔)端天气下需启动备用电源，维持环境稳定。

五、试验仪器与测试流程

1、试验仪器：Labthink C203H氧气透过率测试系统

• 搭载Labthink新型高精度ppb级库仑计传感器。

• 三腔独立测试设计，数据相互独立，效率大大提升。

• 360°气流循环恒温技术，高精度温湿度传感器，温湿度精准控制，稳定性更佳。
  

2、操作步骤

• 装样密封：沿透气室凸边涂密封油脂，装入试样并紧固。

• 气体吹扫：用氮气以50～60mL/min流速吹扫3～4min，再降至5～15mL/min维持30min。

• 零点校准：记录库仑计初始电压（E₀）。

• 氧气导入：关闭氮气侧阀门，通入氧气，记录稳定电压（Eₜ）。

• 温度记录：测量透气室两侧温度。

六、应用场景与行业价值

1. 食品包装：有效评估薯片、奶粉等氧气高敏感食品包装膜的保质性能。

2. 药品包装：检测药用铝箔、PVC/铝塑泡罩的氧气阻隔性，确保药品稳定性。

3. 电子防护：筛选OLED、锂电池等对氧敏感元器件的封装材料。

4. 新材料研发：为生物降解膜、纳米复合膜等新型高阻隔材料提供精准评价手段。