阻隔性檢測設(shè)備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對及分析

上海市食品藥品包裝材料測試所  王蓉佳

阻隔性功能材料是目前食品藥品包裝中zui常用的功能性包裝材料，選擇具有阻隔性功能的包裝材料可以使內(nèi)容物獲得更好的保存效果以及更長的保質(zhì)期。包裝材料的阻隔性檢測是軟包裝材料檢測中的技術(shù)，隨著近幾年的發(fā)展，我國自主研發(fā)的阻隔性檢測設(shè)備已經(jīng)覆蓋ISO與ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的全部阻隔性測試方法，而且從檢測精度和檢測方法上都能夠與國外設(shè)備相媲美。但是還是有一些人對于國產(chǎn)設(shè)備是否已經(jīng)達(dá)到*水平存在懷疑，突出表現(xiàn)在當(dāng)進(jìn)口設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備在檢測數(shù)據(jù)上出現(xiàn)不一致情況時(shí)往往傾向于肯定進(jìn)口設(shè)備的數(shù)據(jù)而否定國產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)。國產(chǎn)設(shè)備真的不如進(jìn)口設(shè)備嗎？應(yīng)該如何看待設(shè)備間存在的數(shù)據(jù)偏差？為此，我所與濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司（可致電）進(jìn)行了一次的阻隔性檢測數(shù)據(jù)比對，以全面考察阻隔性檢測設(shè)備的使用現(xiàn)狀。

一、 阻隔性測試介紹

阻隔性檢測一般分為對于常見無機(jī)氣體的檢測，對水蒸氣的檢測以及對于有機(jī)氣體（有機(jī)蒸汽）的檢測三部分，通常檢測的是材料對于常見無機(jī)氣體的阻隔性以及材料對水蒸氣的阻隔性。

透氣性測試，也稱作氣體阻隔性測試或是氣體透過性測試，考察薄膜、薄片對于常見無機(jī)氣體的阻隔性，一般較為常見的是氧氣透過性測試。壓差法和等壓法是透氣性檢測設(shè)備所使用的主要測試方法，它們的測試原理不同。透濕性測試，也稱作水蒸氣阻隔性測試或是水蒸氣透過性測試，考察薄膜、薄片對水蒸氣的阻隔性，是包裝材料防潮性能的主要指標(biāo)，包括稱重法和傳感器法兩種，其中傳感器法包括紅外檢定法、電解分析法、動態(tài)相對濕度測定法以及使用其它類型水蒸氣傳感器的測試方法?？梢姡瑢τ?/font>透氣性測試或者透濕性測試都有不止一種檢測方法，然而不同測試方法間的測試數(shù)據(jù)是否*一致目前還沒有定論，因此由不同測試方法所檢測得到的數(shù)據(jù)之間就可能存在差異。

二、 比對試驗(yàn)介紹

為了全面、準(zhǔn)確地了解我國自主研發(fā)的阻隔性檢測設(shè)備在測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性以及檢測精度上與同類產(chǎn)品的差異，2008年夏我所與濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司進(jìn)行了一次的數(shù)據(jù)比對，涉及國內(nèi)外全部阻隔性設(shè)備品牌生產(chǎn)的阻隔性檢測設(shè)備，主要針對中高阻隔性材料的測試，采用具有廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)的PET薄膜以及鍍鋁薄膜作為本次設(shè)備比對的試樣。其中我所采用MOCON 2/21、TOYOSEIKI BT-3、BRUGGER透氣儀進(jìn)行試樣的透氣性檢測，采用MOCON 3/33、BRUGGER透濕儀、杯式法（手工）檢測試樣的透濕性能。蘭光則采用自行研發(fā)的Labthink VAC-V2以及TOY-C1參加本次比對的透氣性檢測，同時(shí)采用Labthink TSY-T3以及TSY-W33參加本次比對的透濕性檢測。測試數(shù)據(jù)可見表1和表2。

表1. 氧氣透過率檢測數(shù)據(jù)

注：單位：cm3/m2•24h•0.1MPa、ml/m2•d。

表2. 水蒸氣透過率檢測數(shù)據(jù)

注：單位：g/m2•24h。

三、測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1. 統(tǒng)計(jì)依據(jù)

    本次測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)根據(jù)CNAS-GL02《能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評價(jià)指南》進(jìn)行，采用穩(wěn)健（Robust）統(tǒng)計(jì)方法評價(jià)本次參與數(shù)據(jù)比對的各測試設(shè)備的檢測能力，實(shí)驗(yàn)室能力評價(jià)的主要參數(shù)是Z比分?jǐn)?shù)，評價(jià)結(jié)果包含十種綜合的統(tǒng)計(jì)量——結(jié)果數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）、中位值、標(biāo)準(zhǔn)四分位數(shù)間距（IQR）、穩(wěn)健的變異系數(shù)（CV）、zui小值、zui大值和極差。依據(jù)Z比分?jǐn)?shù)評定各測試設(shè)備的檢測能力，Z值大于等于3的結(jié)果為離群值，2＜＜3的結(jié)果為可疑值。

在本次數(shù)據(jù)比對中，樣品總數(shù)為2種，但是有些材料超出參加比對的設(shè)備的測試限（或者測量值已經(jīng)超過了設(shè)備所具有的測試精度使得測試結(jié)果不可信），而且本次數(shù)據(jù)比對主要考察對象為檢測設(shè)備，并未將考察實(shí)驗(yàn)室檢測能力作為比對目的，因此進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)我們按照材料統(tǒng)計(jì)每個(gè)測試設(shè)備的數(shù)據(jù)（采用3次實(shí)測數(shù)據(jù)的平均值為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)），對氧氣透過率和水蒸氣透過率的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)都分為2次，比較單一樣品的單個(gè)結(jié)果。

2. 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表

表3. 氧氣透過率統(tǒng)計(jì)表

注：1. 加§號的數(shù)值為離群值，即≥3；加*號的數(shù)值為可疑值，即2＜＜3。

2. 單位：cm3/m2•24h•0.1MPa、ml/m2•d。

表4. 水蒸氣透過率統(tǒng)計(jì)表

注：1. 加§號的數(shù)值為離群值，即≥3；加*號的數(shù)值為可疑值，即2＜＜3。

    2. 單位：g/m2•24h。