薯片袋密封性試驗儀主要通過模擬實際儲存、運輸環(huán)境中的壓力、真空或滲漏條件,檢測包裝袋是否存在微小針孔、封口不嚴等密封缺陷(這些缺陷會導致薯片受潮、氧化變質(zhì))。其測試方法根據(jù)原理可分為真空衰減法、正壓法(如壓力衰減法、浸水法)、氣體示蹤法等,其中前兩類因操作簡便、成本適中,在食品包裝檢測中應(yīng)用廣泛。
核心測試方法:原理、流程與操作要點
1.真空衰減法(常用,適用于柔性包裝)
原理:將薯片袋置于密封的真空測試腔內(nèi),通過真空泵對腔體抽真空,使袋內(nèi)外形成壓力差。若包裝袋存在密封缺陷,外界空氣會通過缺陷處進入袋內(nèi),導致測試腔內(nèi)的真空度下降(衰減),儀器通過監(jiān)測真空度的變化量判斷密封性是否合格。
測試流程:
樣品準備:取代表性薯片袋樣品(需保留袋內(nèi)原有氣體,或按標準充入一定量干燥空氣,模擬實際包裝狀態(tài)),確保樣品表面干燥(避免水分影響真空度檢測)。
裝樣與密封:將樣品放入測試腔的托盤上,關(guān)閉測試腔門,確保腔體自身密封良好(避免腔體泄漏干擾結(jié)果)。
參數(shù)設(shè)定:根據(jù)薯片袋的材質(zhì)(如復合膜、鍍鋁膜)和標準要求,設(shè)定真空度上限(如-50kPa~-90kPa,通常取-80kPa)、真空保持時間(如10s~30s)、允許衰減量(如≤2kPa/30s,即30秒內(nèi)真空度下降不超過2kPa)。
抽真空與監(jiān)測:啟動真空泵,測試腔開始抽真空至設(shè)定值后,進入“保持階段”;儀器通過壓力傳感器實時記錄真空度變化曲線。
結(jié)果判定:
若真空度衰減量≤設(shè)定閾值,判定為“密封合格”;
若衰減量超標,說明存在泄漏,可進一步通過“真空染色法”輔助定位缺陷(向袋內(nèi)充入帶顏色的液體,再抽真空,缺陷處會滲出顏色)。
優(yōu)勢:非破壞性測試(樣品可回收)、檢測速度快(單次測試≤1分鐘)、靈敏度高(可檢測μm級針孔)。
標準依據(jù):GB/T27728-2011《食品包裝容器及材料密封性測試方法真空衰減法》。
2.正壓法(浸水法/氣泡法,直觀檢測)
原理:向薯片袋內(nèi)充入壓縮空氣(正壓),然后將其浸入水中,若存在密封缺陷,氣體從缺陷處逸出會產(chǎn)生連續(xù)氣泡,通過觀察氣泡的位置和密度判斷密封性。
測試流程:
樣品準備:在薯片袋的封口邊緣(非密封區(qū)域)打孔,插入充氣管(或直接利用袋口預(yù)留的充氣閥,若為可充氣包裝);用密封膠或夾具密封充氣管與袋體的連接處,防止此處漏氣。
充氣與浸水:通過氣泵向袋內(nèi)充入壓縮空氣,使袋體適度膨脹(壓力通常為20kPa~50kPa,避免過度膨脹導致袋體破裂);將充氣后的樣品完全浸入盛有清水的透明容器中(水溫建議20~25℃,避免水溫過高導致袋內(nèi)氣體膨脹干擾結(jié)果)。
觀察與記錄:靜置30~60秒,觀察水中是否有連續(xù)氣泡產(chǎn)生:
若無氣泡或僅偶有單個氣泡(可能為袋內(nèi)殘留空氣釋放),判定為合格;
若某位置持續(xù)產(chǎn)生氣泡(如封口處、袋身接縫處),則該位置為密封缺陷點。
泄壓與清理:測試結(jié)束后,先釋放袋內(nèi)壓力,再取出樣品,擦干水分備用。
優(yōu)勢:操作直觀、成本低、可直接定位缺陷;
劣勢:破壞性測試(需打孔充氣)、靈敏度較低(難以檢測微小針孔,僅適用于明顯泄漏)。
標準依據(jù):QB/T2358-1998《塑料包裝制品試驗方法密封性》。
3.壓力衰減法(正壓版,定量檢測)
原理:與真空衰減法類似,但方向相反——向薯片袋內(nèi)充入設(shè)定壓力的壓縮空氣,然后關(guān)閉氣源,監(jiān)測袋內(nèi)壓力在一定時間內(nèi)的衰減量。若衰減量超過閾值,說明存在泄漏。
測試流程:
樣品連接:將薯片袋與儀器的充氣/壓力檢測接口連接(無需打孔,直接利用袋口密封,或使用專用夾具密封袋口邊緣)。
參數(shù)設(shè)定:設(shè)定充氣壓力(如30kPa)、充氣時間(如5s,確保袋內(nèi)壓力穩(wěn)定)、保壓時間(如20s)。
充氣與保壓:儀器向袋內(nèi)充氣至設(shè)定壓力,然后切換至“保壓模式”,壓力傳感器實時記錄壓力變化。
結(jié)果判定:保壓結(jié)束后,若壓力衰減量≤標準值(如≤1kPa/20s),則合格;反之則不合格。
優(yōu)勢:非破壞性、定量檢測、適用于不耐真空的包裝(如易變形的軟包裝);
適用場景:對密封性要求較高的薯片袋(如充氮氣保鮮包裝)。
4.氣體示蹤法(高靈敏度,實驗室精確檢測)
原理:向薯片袋內(nèi)充入特定示蹤氣體(如氦氣、二氧化碳),然后用專用探測器檢測袋外示蹤氣體的濃度。若探測器檢測到示蹤氣體,說明存在泄漏(泄漏量與示蹤氣體濃度正相關(guān))。
測試流程:
充示蹤氣體:將薯片袋抽真空后,充入一定濃度的氦氣(通常為99.99%純氦),密封袋口。
檢測準備:將樣品放入密封的檢測腔,或用探測器緊貼袋身掃描。
泄漏檢測:
若為“腔式檢測”:對檢測腔抽真空,用氦質(zhì)譜檢漏儀檢測腔內(nèi)氦氣濃度;
若為“掃描檢測”:用手持氦氣探測器沿袋口、接縫處掃描,缺陷處會顯示氦氣濃度峰值。
定量計算:根據(jù)氦氣泄漏濃度,計算泄漏率(單位:Pa?m³/s),與標準閾值對比判定合格與否。
優(yōu)勢:靈敏度極高(可檢測10?¹²Pa?m³/s級別的微小泄漏)、定量精確;
劣勢:設(shè)備成本高(氦質(zhì)譜檢漏儀昂貴)、操作復雜,僅用于實驗室研發(fā)或高端包裝的質(zhì)量抽檢。