摘要：液態(tài)奶產(chǎn)品在儲藏及貨架期過程中極易出現(xiàn)脹袋變質(zhì)或封口泄露等質(zhì)量問題，這些問題多半是由于封口密封性較差引起的，除了明顯的液態(tài)奶泄漏現(xiàn)象外，類似脹袋變質(zhì)等不易在前期觀察到的封口問題則需要采用密封試驗(yàn)儀進(jìn)行包裝件密封性的檢測。本文詳細(xì)介紹了負(fù)壓法密封性試驗(yàn)儀在包裝件封口密封性測試中的重要性，并詳述了負(fù)壓法密封試驗(yàn)儀的測試原理及步驟，可為眾行業(yè)客戶提供有關(guān)成品包裝密封性的參考。

關(guān)鍵詞：液態(tài)奶、黑白膜、包裝件、成品包裝、密封效果、封口密封性、密封試驗(yàn)儀、負(fù)壓法、泄漏、漏氣

測試意義：

液態(tài)奶是大眾生活中需要的營養(yǎng)食品，相應(yīng)產(chǎn)品在市場上的消耗迅速。因人均每日需攝取大量的液態(tài)奶，消費(fèi)者往往一次性購買較多數(shù)量的液態(tài)奶，所以盡可能在保證食品安全的基礎(chǔ)上延長液態(tài)奶的保質(zhì)期是每個(gè)乳制品企業(yè)急切渴望突破的難題。而延長液態(tài)奶保質(zhì)期措施中除了對牛奶充分殺菌以及選擇高阻隔性包裝材料以外，保證成品包裝袋封口密封性是極為重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。如液態(tài)奶包裝袋封口不密封，易導(dǎo)致外界空氣緩慢進(jìn)入包裝內(nèi)引起牛奶變質(zhì)發(fā)生脹袋現(xiàn)象，重則液態(tài)奶從封口處泄漏。所以，“密封性”檢測是液態(tài)奶包裝質(zhì)量的重點(diǎn)監(jiān)測指標(biāo)。

液態(tài)奶多采用PE黑白膜為主要材料進(jìn)行灌裝，在生產(chǎn)過程、儲運(yùn)及貨架期過程中常出現(xiàn)泄漏或脹袋的質(zhì)量問題，大多是因包裝袋密封不嚴(yán)密導(dǎo)致的，而引起液態(tài)奶產(chǎn)品封口不密封的原因多為封口用熱封設(shè)備參數(shù)未調(diào)整好而引起熱封不良。例如，熱封溫度或壓力過低，會導(dǎo)致封口處接觸不嚴(yán)密，易泄漏或封口破裂；而熱封溫度或壓力過高，會引起封口根部易出現(xiàn)泄漏，甚至破裂。另外，對于冷封膠工藝封合的包裝袋，如果冷封膠粘合性較差或者冷封壓力較低，均易導(dǎo)致封口密封不良。因此，需要選用合理的密封性檢測設(shè)備進(jìn)行包裝密封性的測試。

檢測方法：

采用負(fù)壓法抽真空設(shè)備進(jìn)行成品包裝密封測試，即將成品包裝放入裝有蒸餾水的密封罐內(nèi)，再采用真空泵抽取罐內(nèi)氣體，保證罐內(nèi)負(fù)壓值逐漸增大，成品包裝逐漸膨脹，如有密封性差的部位則會在一定壓力下出現(xiàn)氣泡，甚至液態(tài)奶會逸出。

目前，國內(nèi)測試軟包裝件密封性能大多遵循GB/T 15171-94《軟包裝件密封性能試驗(yàn)方法》此項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)主要針對各種材料制成的軟包裝件產(chǎn)品。我們將采用Labthink蘭光公司研制的MFY-01密封試驗(yàn)儀結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)對鮮奶PE黑白膜包裝袋進(jìn)行密封性測試。

1、試驗(yàn)儀器

Labthink蘭光的MFY-01密封試驗(yàn)儀，真空度可達(dá)0 ~ －90 KPa，可根據(jù)被測包裝件尺寸定制不同體積的密封罐，常用尺寸有Φ270 mm × 210 mm（H），Φ360 mm × 585 mm（H），Φ460 mm × 330 mm（H）。該儀器系統(tǒng)采用數(shù)字預(yù)置試驗(yàn)真空度及真空保持時(shí)間，確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；采用自動(dòng)恒壓補(bǔ)氣進(jìn)一步確保測試能夠在預(yù)設(shè)的真空條件下進(jìn)行；專業(yè)軟件支持自動(dòng)反吹卸載和自動(dòng)結(jié)束試驗(yàn)的功能，確保試驗(yàn)過程的順利進(jìn)行。該儀器滿足GB/T 15171、ASTM D3078等多項(xiàng)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，適用于食品、制藥、醫(yī)療器械、日化、汽車、電子元器件、文具等行業(yè)多種材質(zhì)包裝袋、瓶、管、罐、盒等的密封試驗(yàn)，亦可進(jìn)行經(jīng)跌落、耐壓試驗(yàn)后的試樣的密封性能測試。

圖1    MFY-01密封試驗(yàn)儀

2. 試樣的制備

具有代表性的裝有鮮牛奶的PE黑白膜成品包裝3件，在正常的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)放置。

3. 試驗(yàn)條件

地點(diǎn)：濟(jì)南蘭光包裝安全檢測中心

試驗(yàn)溫度與濕度：正常實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件

試驗(yàn)方法：負(fù)壓法

4. 試驗(yàn)步驟

4.1 試驗(yàn)原理

MFY-01密封試驗(yàn)儀通過對真空室抽真空，使浸在水中的試樣產(chǎn)生內(nèi)外壓差，觀測試樣內(nèi)氣體外逸情況，以此判定試樣的密封性能；或在不加水的情況下，通過對真空室抽真空，使試樣產(chǎn)生內(nèi)外壓差，觀測試樣膨脹及釋放真空后試樣形狀恢復(fù)情況，以此判定試樣的密封性能。

4.2 試樣的放置

在真空密封罐（即真空室）內(nèi)放入適量的蒸餾水，將試樣浸入水中。此時(shí)，試樣的頂端與水面的距離不得低于25 mm。

圖2    放置試樣后的真空室

4.3 試驗(yàn)步驟

l  關(guān)閉真空泵開關(guān)，蓋上真空室的密封蓋。

l  設(shè)置固定壓力值后，打開真空泵對真空室抽真空。

l  到達(dá)一定真空度時(shí)停止抽真空，并保持該真空度一定時(shí)間。

l  觀測抽真空時(shí)和真空保持期間試樣的泄漏情況，觀察其有無連續(xù)的氣泡產(chǎn)生。

l  關(guān)閉真空泵，使真空室與大氣相通，打開密封蓋，取出試樣，將其表面的水擦凈，必要時(shí)開封檢查試樣內(nèi)部是否有試驗(yàn)用水滲入。

l  關(guān)閉儀器電源。

3    到達(dá)固定壓力后膨脹的試樣狀態(tài)

本試驗(yàn)中鮮牛奶PE黑白膜成品包裝試樣的密封性較好，在較大的—88.7 KPa下仍未出現(xiàn)泄漏引起的連續(xù)氣泡，同樣其他的平行試樣也未出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。所以，送檢的鮮牛奶包裝在較大的壓力下仍不會發(fā)生泄漏，其封口密封性好，可以滿足保質(zhì)期的基本質(zhì)量需求。

總結(jié)：

　　采用MFY-01密封試驗(yàn)儀測試液態(tài)奶封口密封性時(shí)，可獲得精準(zhǔn)、直觀的試驗(yàn)結(jié)果，可準(zhǔn)確反映成品包裝密封效果如何，是否會存在因泄漏導(dǎo)致的產(chǎn)品脹包變質(zhì)的問題。所以，當(dāng)懷疑成品包裝封口易出現(xiàn)漏氣等密封問題時(shí)，應(yīng)采取負(fù)壓法原理的密封試驗(yàn)儀進(jìn)行整體包裝件的密封性檢測。液態(tài)奶PE黑白膜成品包裝僅是各種材質(zhì)整體包裝件的一個(gè)典型代表，其他如奶粉鋁塑包裝袋、糕點(diǎn)塑料包裝袋（盒）等皆可采用密封試驗(yàn)儀并遵循此試驗(yàn)方法。