基于压差原理研究包装材料中气体的渗透行为

摘要

目的通过研究不同气体在包装材料中渗透行为的差异及影响因素,以探讨包装材料的适用性,为改善薄膜的分离效果提供参考。方法采用压差法分别测试O_2,N_2,CO_2在BOPP,PET,PE薄膜样品中的气体渗透性,并利用时间滞后法计算出气体的扩散系数,通过对气体透过系数和扩散系数的计算获得溶解度系数。结果 3种薄膜的气体透过系数、溶解度系数的大小顺序均为CO_2>O_2>N_2,扩散系数在BOPP,PE膜中的关系为O_2>CO_2>N_2,在PET膜中的关系为O_2>N_2>CO_2;得到了BOPP,PET,PE薄膜中气体透过系数的比值,CO_2/O_2分别为2.7,3.8,3.7,CO_2/N_2分别为14.4,25.0,14.3。结论气体分子直径及其与薄膜分子的相互作用是影响气体扩散系数的主要因素,气体临界温度及分子间的相互作用是影响溶解度系数的主要因素;在扩散系数和溶解度系数的共同作用下,气体在3种薄膜中的渗透由快到慢依次为CO_2,O_2,N_2。另外,PET,PE对CO_2,O_2的分离能力较好,PET对CO_2,N_2的分离能力最好。