面膜鋁塑復合膜包裝對內部水分阻隔性能的監測
1、意義
面膜所含有的精華成分可實現其特殊的保養功能，例如補水保濕、美白、抗衰老、平衡油脂等。常見的面膜包裝有鋁塑復合膜包裝、玻璃罐裝、塑料罐裝或塑料管等形式。本文通過介紹面膜鋁塑復合膜包裝對內部水分阻隔性能的監測方案，分析面膜鋁塑包裝的阻隔性能優劣。若包裝水蒸氣透過率較大，即對內部精華液中水分阻隔性較差，則精華液中水分很容易散失，從而失去了補水保濕等美容功效，因此面膜生產企業應加強對面膜外包裝的水蒸氣阻隔性能的檢測。
圖1 面膜的常用包裝
2、現狀
目前，國內有關軟塑材料水蒸氣透過率的測試方法有稱重法(杯式法)、電解法、濕度法與紅外法，可參考的方法標準有GB 1037-1988 《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法 杯式法》、GB/T 16928-1997 《包裝材料試驗方法 透濕率》、GB/T 21529-2008 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定——電解傳感器法》、GB/T 30412-2013 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定 濕度傳感器法》等。
本文所依據的標準為GB/T 21529-2008 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定——電解傳感器法》。
3、試驗樣品
某品牌面膜所使用的鋁塑復合膜。
4、試驗設備
本文采用的試驗設備為Labthink蘭光W3/330水蒸氣透過率測試系統。
圖2 W3/330水蒸氣透過率測試系統
4.1 試驗原理
W3/330采用電解傳感器法測試原理，具有穩定相對濕度的氮氣在薄膜的一側流動，干燥氮氣在薄膜的另一側流動；由于濕度梯度的存在，水蒸氣會從高濕側穿過薄膜擴散到低濕側；在低濕側，透過的水蒸氣被流動的干燥氮氣攜帶至傳感器，進入傳感器時會產生同比例的電信號，通過對傳感器電信號的分析計算，從而得出試樣的水蒸氣透過率等參數。對于包裝容器而言，干燥氮氣則在容器內流動，容器外側處于高濕狀態。
4.2 設備參數
薄膜類試樣的常規測試范圍0.001 ~ 40 g/(m2·24h)，可擴展至0.01 ~ 1000 g/(m2·24h)，分辨率為0.001 g/(m2·24h)；容器類試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·24h)，分辨率為0.00001 g/(pkg·24h)。
試驗的溫度范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
設備配置了三個測試腔，三個測試腔均可獨立設計，試驗過程互不干擾，試驗結果獨立顯示。
系統最多可支持10臺儀器并行連接，建立30個試樣同時試驗的高效系統。
提供標準膜用于系統校準，保證檢測數據的準確性和通用性。
可與氧氣透過率測試系統搭配，組成混合測試系統，由一臺計算機統一控制，實現水蒸氣、氧氣透過率同時測試的高效、便捷的試驗方法。
4.3 適用范圍
(1) 本設備適用于薄膜類、片材類、紙張、紙板及其復合材料類、容器類等包裝件的水蒸氣透過率的測試。
薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等；
片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；
紙張、紙板及其復合材料類包括紙張、紙板等，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復合片材等；
該設備還可擴展用于太陽能背板、液晶顯示屏膜、醫藥泡罩、藥品塑料瓶、無菌護創膜、汽車油箱、電池塑料外殼等特殊包裝件水蒸氣透過率的測試。
容器類包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過率測試，如可樂瓶、花生油桶、利樂包裝、真空包裝袋、金屬包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等。
(2) 本設備符合GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003等多項國家和國際標準。
5、試驗過程
(1) 用裁樣器從樣品表面裁取108 mm × 108 mm的試樣3片。
(2) 分別將3片試樣的鋁箔面朝向高濕測，裝夾在儀器的3個測試腔上，擰緊測試腔。
(3) 設置樣品厚度、試驗溫度、試驗濕度等參數信息。
(4) 調節氮氣的壓力，使測試腔內的濕度達到設定值，并通過氮氣流量調節旋鈕，使上、下腔內的氮氣流量達到標準規定值。
(5) 點擊開始試驗選項，試驗開始。儀器自動記錄試驗過程中低濕側的水分含量變化，并計算出最終的試驗結果。
6、試驗結果
3片試樣的水蒸氣透過率測試值分別為：0.6365 g/(m2·24h)、0.6789 g/(m2·24h)、0.7464 g/(m2·24h)。
7、結論
從上述檢測結果來看面膜鋁塑復合膜包裝水蒸氣透過率較低，說明包裝阻濕性較好，可滿足較長的保質期需求。W3/330水蒸氣透過率測試系統是專業用于薄膜、片材、容器對外界水蒸氣阻隔性能的檢測設備，具有檢測精度高、測試結果重復性好等優點。
