芳香氣體透過(guò)性檢測方法

芳香氣體廣泛存在于食品、藥品、化妝品和各種日化產(chǎn)品中，例如風(fēng)味小吃、白酒、香料、中藥材、膏藥、香水、香皂、洗發(fā)水等等。與無(wú)機氣體和水蒸氣不同的是，多數芳香氣體是由產(chǎn)品自身散發(fā)出來(lái)的，而且更是這些產(chǎn)品的重要品質(zhì)和主要功能(有些也是唯一功能)。而對于這些產(chǎn)品來(lái)講，芳香氣體的存在起著(zhù)極其重要的作用，散失或增加都會(huì )直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)和銷(xiāo)售，因而芳香氣體種類(lèi)以及濃度的保持成為衡量這些產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標之一。然而，實(shí)現芳香氣體透過(guò)性的檢測一直是一個(gè)世界難題，目前Labthink氣體滲透實(shí)驗室正全力進(jìn)行該項測試的檢測研發(fā)工作。

1. 芳香氣體透過(guò)性的測試必要性

我們這里所說(shuō)的氣味、芳香氣體指的是各類(lèi)有機氣體，而并非只是傳統意義上所講的芳香族化合物，它們與產(chǎn)品品質(zhì)之間有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。有時(shí)它們是真正的“產(chǎn)品”，例如對于香水、清新劑等產(chǎn)品來(lái)講，倘若芳香氣體散失了，則真正出售的“產(chǎn)品”也就消失了，對于一些藥品來(lái)講也是同樣的，例如膏藥氣味的喪失相當于藥效的喪失。有時(shí)它們是銷(xiāo)售的關(guān)鍵，例如對于“風(fēng)味”食品、特產(chǎn)、或者高檔煙酒等。有時(shí)它們可以左右銷(xiāo)售情況，例如對于絕大多數化妝品來(lái)講，不同的氣味也會(huì )影響銷(xiāo)售情況，如果產(chǎn)品的香氣散失，即使產(chǎn)品的使用功能完好也可能無(wú)法售出了。此外，以上這些產(chǎn)品還有一個(gè)共同的敵人就是包裝外界的“異味”，異味的微小滲入可能會(huì )直接影響到包裝內的氣味，使得產(chǎn)品失去銷(xiāo)售、使用的價(jià)值。因此，在對于這些具有特殊氣味的產(chǎn)品進(jìn)行包裝時(shí)必須選擇具有優(yōu)良芳香氣體阻隔性的材料，以防止芳香氣體的逸散和異味的滲入。

2. 芳香氣體透過(guò)性的測試現狀

在芳香氣體對包裝材料的滲透過(guò)程中，擴散系數D和溶解度系數S會(huì )受聚合物里滲透質(zhì)的影響，屬于非菲克型滲透。最突出的表現是材料會(huì )由于滲透質(zhì)和聚合物之間的內部反應而引起聚合物結構內溶脹及其它變化。表現為隨滲透時(shí)間的增長(cháng)，實(shí)際測試滲透量與預計的FICK曲線(xiàn)的偏離程度將越來(lái)越大(而菲克型滲透的氣體滲透量實(shí)測數據將會(huì )與預計的FICK曲線(xiàn)很好地重合在一起)，如圖1所示。

圖1. 非菲克型滲透示意圖

芳香氣體透過(guò)性測試方法適用于測定塑料薄膜、片材等材料的芳香氣體透過(guò)性。其測試原理是在一定溫度下，將試樣放入滲透腔中，并利用試樣將滲透腔隔為兩部分，一側為芳香氣體高濃度側，維持特定的芳香氣體濃度;另一側為芳香氣體低濃度側，用載氣流持續吹掃以保證試樣兩側維持一定的芳香氣體濃度差。滲透通過(guò)試樣的芳香氣體進(jìn)入低濃度側并被載氣流攜帶離開(kāi)滲透腔，由檢測系統完成載氣中芳香氣體的含量測定，并計算出試樣的芳香氣體滲透量。

實(shí)際進(jìn)行芳香氣體檢測還會(huì )遇到很多問(wèn)題，例如芳香氣體在滲透過(guò)程中可能會(huì )與軟包裝材料發(fā)生反應，使得檢測更加復雜。而且與透氣、透濕檢測相比，芳香氣體透過(guò)性檢測涉及的檢測領(lǐng)域更寬，不僅包括阻隔性檢測、高分子材料，同時(shí)還涉及到物質(zhì)分析。因此，無(wú)論是試驗方法的確立還是檢測設備的開(kāi)發(fā)，芳香氣體透過(guò)性測試的難度都遠比當前的常規阻隔性檢測要大很多。而且，要研究材料的芳香氣體透過(guò)性、開(kāi)展芳香氣體透過(guò)性測試還必須具備深厚的滲透研究理論基礎和阻隔性檢測經(jīng)驗。

3. 氣味滲透實(shí)驗室

如今，隨著(zhù)阻隔性檢測的普及以及消費者、生產(chǎn)廠(chǎng)家對產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)注度的普遍提高，很多新的檢測需求逐漸顯露出來(lái)。對于食品、藥品、化妝品、日用化工等行業(yè)來(lái)講，盡管芳香氣體的透過(guò)不一定能使產(chǎn)品發(fā)生變質(zhì)，影響其衛生指標，但是它能夠成為左右產(chǎn)品銷(xiāo)量的關(guān)鍵，因而芳香氣體透過(guò)性的檢測需求非常廣闊。

Labthink是國際最先涉足阻隔性測試領(lǐng)域的包裝材料檢測設備制造商，對于常規氣體和水蒸氣滲透有著(zhù)豐富的檢測和研究經(jīng)驗，并且也是國際最早嘗試開(kāi)展芳香氣體透過(guò)性檢測的專(zhuān)業(yè)公司。Labthink始終把滿(mǎn)足客戶(hù)需求和不斷豐富最先進(jìn)的檢測技術(shù)作為自己的發(fā)展目標和方向，因此在過(guò)去的十余年中Labthink在阻隔性理論研究和設備研發(fā)上投入了大量的人力物力，不但研發(fā)了一系列阻隔性檢測設備，同時(shí)還取得了數項非常有價(jià)值的研究成果。如今，為滿(mǎn)足廣大客戶(hù)對于檢測芳香氣體透過(guò)性的需求，Labthink于2007年專(zhuān)門(mén)研發(fā)了一款用于芳香氣體滲透性能檢測的設備OPT-01有機氣體滲透儀，可以實(shí)現各種苯類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)等有機氣體對薄膜滲透量的定量檢測，同時(shí)專(zhuān)門(mén)建立了氣味滲透實(shí)驗室進(jìn)行芳香氣體透過(guò)性的研究、檢測和服務(wù)，以期通過(guò)檢測包裝材料對于芳香氣體的阻隔性來(lái)改善對氣味有特殊要求的產(chǎn)品的實(shí)際包裝效果并合理控制包裝成本。氣味滲透實(shí)驗室目前正在進(jìn)行由Labthink獨自開(kāi)發(fā)的儀器法有機氣體滲透定量檢測項目，同時(shí)進(jìn)行有機氣體對高分子聚合物的滲透機理研究、檢測。通過(guò)該項目的開(kāi)展期望可以獲得有效的檢測與控制解決方案，為食品、化妝品等氣味保持包裝提供質(zhì)量控制手段。

4. 總結

芳香氣體對于包裝材料的滲透過(guò)程與常規氣體、水蒸氣的滲透過(guò)程不同，然而包裝材料的芳香氣體透過(guò)量卻能夠成為左右產(chǎn)品銷(xiāo)量的關(guān)鍵，因此市場(chǎng)對于檢測芳香氣體透過(guò)性的需求增長(cháng)很快。Labthink氣味滲透實(shí)驗室自建立之初就致力于進(jìn)行芳香氣體透過(guò)性的研究和檢測，同時(shí)為客戶(hù)提供檢測服務(wù)，為有香味保存要求的包裝在材料選擇以及結構設計方面提供更多的支持。