涂层纸渗透率测试的挑战和解决方案

发布时间:2021-03-30 13:48:55来源:浏览:542 分享至:

涂层纸正成为可持续包装的一个有吸引力的选择。然而,如果没有理解测试失败的根源,准确测试涂层纸阻隔性会是一个很大挑战。

挑战

作为阻隔材料,涂层纸产品必须通过渗透研究,例如氧气透过率(OTR)或水蒸气透过率(WVTR)试验。然而在渗透测试过程中,不准确的数据会导致错误的决定。涂层纸的测试可能会出现如下一些挑战:

  1. 分析仪频繁超量程

  2. 样品的密封

  3. 边缘泄漏

应用

由于其多孔性,纸和纸板不被认为是良好的阻隔材料用于包装。然而,通过应用一层薄的聚合物涂层,他们可以成为一种合适的环保阻隔材料。专用涂料的开发和处理可能是团队的主要关注点,但经验告诉我们渗透测量技术也是成功推出纸基包装的重要关键点。尽管早期的研发过程中测试失败是常见的,但可以通过了解潜在的失败原因并采取相应措施减少误导性结果。

以下是导致高透过率结果的几个原因:

    1. 纸/纸板本身有一个凹凸不平的表面,这会导致密封困难。渗透试验要求平滑的表面以在样品和测试舱之间形成良好的密封。

    2.如果聚合物涂层不够厚也会导致测试失败:

A.薄薄的涂层通常不会形成连续的薄膜覆盖整个纸张表面,这会留下光点或孔隙等缺陷。

B.太薄的涂层不能遮盖样品表面凹凸不平,因此导致样品和测试舱之间密封不好。室内空气或湿气可能会从密封界面泄漏进来。

   3. 涂层也可能被纸吸收太多而不能在纸表面上层形成一层连续均匀的薄膜。

   4. 涂料中的溶剂会改变基底材料的结构。

   5. 涂层本身可能无法提供足够的阻隔性。

   6. 环境空气和湿气通过样品边缘的多孔结构横截面进入系统。

   7. 高湿度可能会导致纸基材料溶胀从而降低涂层的有效性。


解决方案

遵循以下提示涂层纸可以制成有效的阻隔材料。

  • 选择具有足够阻隔性能的涂层。请注意,良好的氧气阻隔并不意味着良好的水气阻隔。

  • 使用显微镜检查涂层的厚度和成品表面以确保其连续层完全覆盖纸张基材凹凸不平的表面。

  • 测试聚合物涂层溶剂和基材之间的相容性以确保它不会改变基材。

  • 在细化涂层工艺时,先使用OpTech-O2 仪器进行高量程的OTR测试。一旦您的涂层工艺得到优化,使用传统的MOCON渗透分析仪可以得出更准确和可重复的测试结果。

  • 为消除边缘泄漏效应,MOCON提供专门的边缘效应测试舱无需环氧树脂密封。


    好处

    实施上述指导方针将有助于优化涂层纸包装阻隔材料的开发。它将帮助得到更精确的数据,同时减少时间、成本和挫折感。


    结论

    为纸基材料提供充足的阻隔保护,它们必须涂上均匀连续的聚合物阻隔层。

    • 涂上足够厚度的阻隔涂层,以覆盖纸张基材。

    • 研究涂层与基材之间的相容性。

    • 验证所涂涂层达到目标阻隔水平。

    • 使用MOCON OpTech-O2 测试在研发过程中仍显示透气性的样品。

    • 一旦您的涂层工艺得到验证,使用MOCON 边缘效应测试舱和OX-TRAN系列氧气透过率测试仪解决QC分析中出现的边缘泄漏问题。








    MOCON、真空衰减法、残氧仪、透氧仪、透湿仪、氧气透过率、水蒸气透过率