薄膜阻隔性的决定参数
常用材料阻隔性能
常用材料阻隔性能
阻隔性定义：一定厚度（1㎜）的塑料制品，在一定的压力（1mPa）、一定的温度（23℃）、一定的湿度，单位时间（24h）、单位面积（1㎡）透过小分子物质的体积或重量。
阻隔性聚合物：国际上将O2透过率小于3.8cm3·mm/24h·m2·mPa的聚合物称为阻隔性聚合物。
一、常用复合膜的阻隔性能
二、常用材料的阻隔性能
表1：各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较
表2：不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比
表3：塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
表4：三种材料的阻隔数据
表5：镀铝膜的阻隔性能（市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um）
表6：PVDC与其他薄膜阻隔性能对比
表7：常用中高阻透性塑料的透过系数
表8：常用薄膜的阻隔性能
表9：液奶包装膜阻隔性能对比
表10：常用材料阻隔性能比较
表11：各种薄膜的保香性（单位：天）
表12：各种薄膜的透明度和光泽度比较
表13：各种膜的耐油性。
光学薄膜 能效等级标准
光学薄膜能效等级标准一、可见光透射比可见光透射比是评估光学薄膜透明性能的重要指标，它表示薄膜对可见光的透射能力。
高可见光透射比意味着更多的光线可以穿过薄膜，从而实现更好的视觉效果。
根据能效等级标准，光学薄膜的可见光透射比应不低于85%。
二、红外线阻隔率红外线阻隔率是衡量光学薄膜隔热性能的重要参数。
高红外线阻隔率意味着薄膜能够有效地阻挡热量的传递，从而保持室内温度稳定。
根据能效等级标准，光学薄膜的红外线阻隔率应不低于80%。
三、紫外线阻隔率紫外线阻隔率是评估光学薄膜防晒性能的关键指标。
高紫外线阻隔率可以有效地防止紫外线对室内物品的损害，同时减少室内紫外线的辐射，有利于人体健康。
根据能效等级标准，光学薄膜的紫外线阻隔率应不低于90%。
四、隔热性能隔热性能是光学薄膜的重要功能之一，它能够有效地阻挡热量的传递，从而实现节能减排的目的。
根据能效等级标准，光学薄膜的隔热性能应不低于95%。
五、反射率反射率是评估光学薄膜反射光线能力的重要指标。
高反射率意味着更多的光线可以被反射回去，从而减少光线的透射和热量的传递。
根据能效等级标准，光学薄膜的反射率应不低于80%。
六、抗老化性能抗老化性能是评估光学薄膜耐久性的关键指标。
高性能的光学薄膜应该能够抵抗环境因素的影响，如紫外线、湿度等，从而保持其性能和外观的稳定。
根据能效等级标准，光学薄膜的抗老化性能应不低于90%。
七、安全性安全性是评估光学薄膜是否适合使用的重要因素。
高性能的光学薄膜应该不含有对人体和环境有害的物质，同时在使用过程中也应该不产生有害物质。
根据能效等级标准，光学薄膜的安全性应不低于95%。
八、环保性环保性是评估光学薄膜是否符合可持续发展的要求的关键因素。
高性能的光学薄膜应该使用环保的材料制作而成，同时在使用完毕后应该易于回收再利用。
根据能效等级标准，光学薄膜的环保性应不低于80%。
常用材料阻隔性能资料
常用材料阻隔性能
阻隔性定义：一定厚度（1㎜）的塑料制品，在一定的压力（1mPa）、一定的温度（23℃）、一定的湿度，单位时间（24h）、单位面积（1㎡）内透过小分子物质的体积或重量。
阻隔性聚合物：国际上将O2透过率小于3.8cm3·mm/24h·m2·mPa的聚合物称为阻隔性聚合物。
一、常用复合膜的阻隔性能
二、常用材料的阻隔性能
表1：各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较
表2：不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比
表3：塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
表4：三种材料的阻隔数据
表5：镀铝膜的阻隔性能（市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um）
表6：PVDC与其他薄膜阻隔性能对比
表7：常用中高阻透性塑料的透过系数
表8：常用薄膜的阻隔性能
表9：液奶包装膜阻隔性能对比
表10：常用材料阻隔性能比较
表11：各种薄膜的保香性（单位：天）
表12：各种薄膜的透明度和光泽度比较
表13：各种膜的耐油性。
薄膜阻隔性的决定参数—扩散系数
薄膜阻隔性的决定参数—扩散系数摘要：温度越高，气体分子运动越剧烈，扩散系数越高，渗透系数与薄膜的透气量成正比。
时间滞后法使一侧高真空，通过对到达平衡状态时滞后时间的测定计算扩散系数。
关键词：扩散现象，扩散系数，费克定律，渗透系数，时间滞后法扩散系数表示由于分子链的热运动，分子在膜中传递能力的大小。
扩散起源于分子随机运动的传质过程，是粒子（分子、原子）通过一系列小的随机步骤运动逐渐从它们的原始位置迁移的现象。
在实际生活中应用广泛，在软包材检测中是计算产品保值期的一项重要参数。
1、扩散现象及Fick Law从微观上来讲，气体中的扩散现象和气体分子热运动有直接关系。
如图1中组分A（用白色圆点表示）在S面下侧密度大，上侧密度小，由于气体分子热运动，在同样的间隔时间内A由下向上穿过S面的分子数比由上向下穿过S面的分子数多，因而有净质量由下向上输运，这在宏观上就表现为扩散。
图1. 扩散现象描述扩散现象的基本公式是Fick Law（费克定律）：∙式中，A ——扩散发生的截面积∙j1 ——单位面积的通量∙c1 ——浓度z ——距离。
这是费克定律的一种形式。
费克称其中的D为“决定于物体本性的常数”，这就是扩散系数。
费克还比照傅立叶的方式导出了更具一般性的守恒方程：当面积A为常数时，就成为一维非稳态扩散的基本方程，称为费克第二定律。
2、扩散系数的影响因素由于气体分子在膜中传递需要能量来排开链与链之间一定的体积，而能量大小与分子直径有关。
因此，扩散系数随分子增大而减小。
扩散系数与温度有关，温度越高，高分子链运动越剧烈，气体分子扩散越容易，扩散系数随温度的升高而增加，遵循Arrhenius关系：其中ΔE D 是扩散活化能，它随分子直径增加而增大，即分子直径越大，扩散越不易。
3、扩散与应用分析图2. 渗透过程示意图从微观的角度来看薄膜渗透过程是按以下步骤进行的（如图2所示）：1. 气体原子或分子碰撞到薄膜表面；2. 溶解；3. 气体在高浓度一侧的薄膜表面达到溶解平衡；4. 由于浓度梯度的存在，气体向薄膜的另一侧扩散；5. 解吸。
常用材料阻隔性能
常用材料阻隔性能
阻隔性定义：一定厚度（1㎜）的塑料制品，在一定的压力（1mPa）、一定的温度（23℃）、一定的湿度，单位时间（24h）、单位面积（1㎡）内透过小分子物质的体积或重量。
阻隔性聚合物：国际上将O2透过率小于3.8cm3·mm/24h·m2·mPa 的聚合物称为阻隔性聚合物。
一、常用复合膜的阻隔性能
二、常用材料的阻隔性能
表1：各种常见薄膜及相应PVDC涂布膜阻隔性能比较
表2：不同涂层厚度的KOP阻隔性能对比
表3：塑料薄膜涂布PVDC前后性能比较
表4：三种材料的阻隔数据
表5：镀铝膜的阻隔性能（市售镀铝膜镀层厚度大约0.3um）
表6：PVDC与其他薄膜阻隔性能对比
表7：常用中高阻透性塑料的透过系数
表8：常用薄膜的阻隔性能
表9：液奶包装膜阻隔性能对比
表10：常用材料阻隔性能比较
表11：各种薄膜的保香性（单位：天）
表12：各种薄膜的透明度和光泽度比较
表13：各种膜的耐油性。
阻隔膜标准
阻隔膜标准阻隔膜（Barrier film）是一种用于包装行业的特殊薄膜，旨在阻止氧气、水分和其他外部污染物的侵入，从而延长食品和其他易腐烂物品的保鲜期。
阻隔膜的设计和制造标准对于确保包装的质量和功能至关重要。
以下是阻隔膜标准的一些相关参考内容。
1. 薄膜材料的选择：阻隔膜通常使用聚合物材料制成，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
标准应指定适用于特定用途的薄膜材料的物理和化学特性，如阻隔性能、透明度、柔韧性、耐温性和耐化学性等。
2. 阻隔性能的测量：阻隔膜的阻隔性能通常通过气体渗透率测试来评估，主要是指氧气和水蒸气的渗透性。
标准应规定测试方法和设备，并指定合适的测试条件和参数。
3. 物理性能的评估：除了阻隔性能，标准还应包括对薄膜的物理性能进行评估，如拉伸强度、撕裂强度、抗冲击性和耐穿刺性等。
这些物理性能对包装的可靠性和耐久性至关重要。
4. 包装的存储和运输条件：标准应规定阻隔膜的适宜存储和运输条件，如温度、湿度和光照等。
这些条件对阻隔膜的性能和寿命有重要影响，应得到适当的控制和保护。
5. 环境友好性：随着环保意识的增强，阻隔膜材料的环境友好性也成为考虑因素之一。
相关标准应包括对材料的可降解性、无害性和可回收性等方面的评估。
6. 包装效果的评估：除了膜本身的性能评估外，标准还应规定对包装效果的评估方法，如封口强度、封口性能和包装外观等。
这些评估有助于确保阻隔膜在实际使用中的可靠性和有效性。
7. 法律和法规要求：阻隔膜的制造和使用还需要符合相关的法律和法规要求，如国家和地区的卫生标准、食品安全法规和环保法规等。
标准应涵盖这些要求，并提供相关的指导和依据。
8. 质量控制和检验：标准还应规定阻隔膜制造过程中的质量控制和检验要求，包括原材料的检验、产品的制造过程控制和成品的检验等。
这些要求有助于确保阻隔膜的一致性和品质稳定性。
综上所述，阻隔膜的标准应涵盖薄膜材料的选择、阻隔性能的测量、物理性能的评估、包装的存储条件、环境友好性、包装效果的评估、法律和法规要求以及质量控制和检验要求等方面。
薄膜阻隔性能测试方法及仪器介绍
薄膜阻隔性能测试方法及仪器介绍BOPA薄膜具有不错的印刷性，对气体和气味具有良好的氧气阻隔性、耐高温、耐穿刺和耐撕裂性，防油脂碳氧化物的防化学性，适用温度范围广泛（-60℃-150℃），延长了食品的保质期，被广泛应用于油性食品的包装和高温蒸煮包装袋。
阻隔性能是B0PA膜一项重要的质量指标，所主要有透氧、透湿率。
一、氧气透过量：（检测按GB/T1038--2000标准）cm3/m2.d.pa (阻隔性) 以15um 计算；阻隔性是指塑料薄膜阻挡氧气. 水蒸气透过塑料薄膜的力量，较常关注的是氧气透过率和水汽透过率。
阻隔性直接影响被包装物的保质期。
阻隔性与塑料材料的固有化学结构有关，依据塑料材料的不同，有高阻隔, 中阻隔及低阻隔之分。
无论是异步法或同步法生产的尼龙膜，其水蒸气透过率和氧气透过率基本相同。
目前，国内通常应用的透气性试验方法是GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法-压差法》，试验仪器由低压腔和高压腔组成。
测试时将薄膜试样贴在高压腔与低压腔之间，两腔密闭后用真空泵抽真空，然后向高压腔内充1个大气压的试验气体，通过测量低压腔的压力增量来计算气体的透过率。
赛成仪器自主研发的GPT-203压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理，是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过量和气体透过系数的测定。
二、阻隔水蒸气性能透湿法的试验按GB/T1037-2000《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》规定进行。
温度231℃，相对湿度（902）%。
该方法适用于塑料薄膜、复合塑料薄膜、片材和人造革等材料。
被测试样在规定的温度、相对温度条件下，将试样用混合的石蜡和蜂蜡封在透湿杯上，杯内装肯定量的干燥剂，试样的两端保持肯定的水蒸气压差。
称量封好试样在试验前和加湿后重量的变化，其增量即水蒸气透过量。
GB／T6981－2023《软包装容器透湿度试验方法》适用于密封的软包装容器，将干燥剂装进被测容器中，将其密闭，然后置于规定的温湿度条件下，经肯定的时间试样增重的量，即水蒸气透过量。
塑料薄膜阻隔性能的主要影响因素
塑料薄膜阻隔性能的主要影响因素影响塑料薄膜阻隔性能的因素除了气体物质的分子大小及物性外，还需要塑料薄膜的本身成分、分子结构及分子聚集状态等内部结构以及塑料与透过性物质之间的相容性等。
1.分子极性当结晶度肯定时，极性大分子或强极性大分子因分子间结合紧密而使气体在其内部的集中困难。
分子极性越大，其树脂透气率越小，阻气性能越好。
常用塑料树脂中，PET和PVA为强极性树脂，PA、PVC为极性树脂，PS为弱极性树脂，PE、PP等为非极性树脂。
它们的阻气性随分子的提高而提高，如PET和PE对O2透过率相差非常悬殊。
水蒸气是极性分子，依据相像相溶的原理，水蒸气在极性分子塑料中的溶入和集中速度均大于非极性塑料分子，其透湿系数值也较大。
高阻隔性材料PET分子极性强，而其透湿系数值大于非极性分子PE，故PE是一种的防潮包装材料。
2.分子结晶性气体和水蒸气透过结晶性塑料薄膜所需要的集中能量比非结晶性塑料薄膜高，集中系数小，故结晶性塑料薄膜表现出较好的阻气性。
在其余条件相同的状况下，塑料薄膜分子结晶度越高，表现出越好的阻隔性能。
3.分子定向性塑料薄膜因成型时的拉伸而使塑料大分子受到不同程度的定向作用，成规章分布而排列紧密，薄膜阻隔性提高。
定向程度越高，其阻隔性越好。
尤其是薄膜经过双向拉伸处理后，不仅晶粒尺寸可大大降低，而且结晶度也可增高。
可解释为一方面拉伸使原来的结晶颗粒破裂而变小；另一方面拉伸使大分子取向增加，排列更加规整有序，从而提高结晶度和大分子的排列密度。
4.分子亲水性塑料薄膜中具有亲水性能的主要有PVA、PA等。
亲水性树脂由于其强的吸水性可使树脂溶胀，分子间距离增大可是阻隔性下降。
通常，亲水性塑料薄膜的水蒸气集中系数不是常数，它随水蒸气的浓度增大而增大，导致透湿系数的转变；而非亲水性塑料薄膜的透湿性几乎不受环境湿度的影响。
5.环境温度温度对塑料薄膜的分子结构有影响，温度上升将使树脂的结晶度、定向度降低、分子间距拉大、密度降低，这都使塑料薄膜的阻隔性能降低。
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薄膜阻隔性的决定参数
薄膜阻隔性的决定参数
-扩散系数
扩散系数表示由于分子链的热运动，分子在膜中传递能力的大小。
扩散起源于分子随机运动的传质过程，是粒子（分子、原子）通过一系列小的随机步骤运动逐渐从它们的原始位置迁移的现象。
在实际生活中应用广泛，在软包材检测中是计算产品保值期的一项重要参数。
1、扩散现象及Fick Law
从微观上来讲，气体中的扩散现象和气体分子热运动有直接关系。
如图1中组分A（用白色圆点表示）在S面上侧密度大，下侧密度小，由于气体分子热运动，在同样的间隔时间内A由下向上穿过S面的分子数比由上向下穿过S面的分子数多，因而有净质量由下向上输运，这在宏观上就表现为扩散。
描述扩散现象的基本公式是Fick Law（费克定律）：
式中，A ——扩散发生的截面积
j1 ——单位面积的通量
c1 ——浓度
z ——距离。
这是费克定律的一种形式。
费克称其中的D为“决定于物体本性的常数”，这就是扩散系数。
费克还比照傅立叶的方式导出了更具一般性的守恒方程：当面积A为常数时，就成为一维非稳态扩散的基本方程，称为费克第二定律。
2、扩散系数的影响因素
由于气体分子在膜中传递需要能量来排开链与链之间一定的体积，而能量大小与分子直径有关。
因此，扩散系数随分子增大而减小。
扩散系数与温度有关，温度越高，高分子链运动越剧烈，气体分子扩散越容易，扩散系数随温度的升高而增加，遵循Arrhenius关系：
其中ΔE D 是扩散活化能，它随分子直径增加而增大，即分子直径越大，扩散越不易。
3、扩散与应用分析
从微观的角度来看薄膜渗透过程是按以下步骤进行的（如图2所示）：
1.气体原子或分子碰撞到薄膜表面；
2.溶解；
3.气体在高浓度一侧的薄膜表面达到溶解平衡；
4.由于浓度梯度的存在，气体向薄膜的另一侧扩散；
5.解吸。
一般来说，扩散是渗透过程中最慢的又是最关键的步骤，它和渗透与溶解有密切的关系。
当同一种气体（如氧气）透过不同的薄膜时，渗透系数主要取决于气体在膜中的扩散系数，而不同气体透过同种薄膜时，渗透系数的大小主要取决于气体对膜的溶解度系数。
对同一薄膜来讲，渗透系数与薄膜的透气量成正比。
由Fick定律可得，在浓度梯度不变的情况下，如果D很小，气体将需要一段很长的时间才能扩散到薄膜的另一面，表现在宏观上就是薄膜的阻隔性比较好；如果D比较大，气体透过薄膜就比较容易，相对应的就是薄膜的阻隔性较差。
根据具体的应用情况，我们可以通过选择合适的扩散系数以及其他阻隔参数达到包装使用的目的。
4、扩散系数的测定
扩散系数的测定方法较多，主要有半时间法、预计法以及时间滞后法。
在半时间法中，首先在聚合物材料中把要测试的渗透气体完全排除掉，然后把材料的一侧接触这种渗透物，再调节到等压状态，以便达到稳态的传递率，通过求得达到渗透平衡状态一半时间所需要的时间来决定扩散系数。
半时间法的优点是精度高，但是时间长，平衡实现较困难。
预计法就是对应于Fick 曲线的Pasternak 解法，由于计算机的应用，使得复杂的预测变的更加便利。
相比来说，预计法要比半时间法来的快，但预计法的精度较低，在高阻隔薄膜的扩散系数测定中有些应用。
时间滞后法是一种变压测定法，也称“高真空法”，是扩散系数测定方法中的常用方法之一。
“时间滞后”法，是指在高真空下，即一侧试验气体几乎等于零的情况下，通过对达到平衡状态时“滞后时间”的测定来计算扩散系数。
D＝L2 /6θ o
其中L表示薄膜的厚度，θo 为滞后时间。
图3是使用Labthink VAC-V1得到的某试样的实测渗透曲线，整个测试过程计算机控制，采点和判断过程的精确度都要优于人工读数及作图，测试更加准确。
而且VAC-V1还可以计算试样的溶解度系数，这样每次试验都可以完成P、S、D参数的测定。
另外，通过VAC-V1的数据拟合功能，可以轻松得到玻璃态转化点温度以内的扩散系数、溶解度系数、渗透系数、透气量与温度的量化对应关系，大大提高了测试效率，降低了试验难度。
随着高聚物材料在包装市场中应用领域及需求量的加大，新型功能材料开发进度不断加快，阻隔性薄膜研发测试已不再局限于渗透系数、渗透量等指标上，对扩散系数、溶解度系数等直接影响渗透参数的测试需求逐渐增多，材料的阻隔测试已步入逐渐完善的过程。