薯片袋密封性试验仪主要通过模拟实际储存、运输环境中的压力、真空或渗漏条件,检测包装袋是否存在微小针孔、封口不严等密封缺陷(这些缺陷会导致薯片受潮、氧化变质)。其测试方法根据原理可分为真空衰减法、正压法(如压力衰减法、浸水法)、气体示踪法等,其中前两类因操作简便、成本适中,在食品包装检测中应用广泛。
核心测试方法:原理、流程与操作要点
1.真空衰减法(常用,适用于柔性包装)
原理:将薯片袋置于密封的真空测试腔内,通过真空泵对腔体抽真空,使袋内外形成压力差。若包装袋存在密封缺陷,外界空气会通过缺陷处进入袋内,导致测试腔内的真空度下降(衰减),仪器通过监测真空度的变化量判断密封性是否合格。
测试流程:
样品准备:取代表性薯片袋样品(需保留袋内原有气体,或按标准充入一定量干燥空气,模拟实际包装状态),确保样品表面干燥(避免水分影响真空度检测)。
装样与密封:将样品放入测试腔的托盘上,关闭测试腔门,确保腔体自身密封良好(避免腔体泄漏干扰结果)。
参数设定:根据薯片袋的材质(如复合膜、镀铝膜)和标准要求,设定真空度上限(如-50kPa~-90kPa,通常取-80kPa)、真空保持时间(如10s~30s)、允许衰减量(如≤2kPa/30s,即30秒内真空度下降不超过2kPa)。
抽真空与监测:启动真空泵,测试腔开始抽真空至设定值后,进入“保持阶段”;仪器通过压力传感器实时记录真空度变化曲线。
结果判定:
若真空度衰减量≤设定阈值,判定为“密封合格”;
若衰减量超标,说明存在泄漏,可进一步通过“真空染色法”辅助定位缺陷(向袋内充入带颜色的液体,再抽真空,缺陷处会渗出颜色)。
优势:非破坏性测试(样品可回收)、检测速度快(单次测试≤1分钟)、灵敏度高(可检测μm级针孔)。
标准依据:GB/T27728-2011《食品包装容器及材料密封性测试方法真空衰减法》。
2.正压法(浸水法/气泡法,直观检测)
原理:向薯片袋内充入压缩空气(正压),然后将其浸入水中,若存在密封缺陷,气体从缺陷处逸出会产生连续气泡,通过观察气泡的位置和密度判断密封性。
测试流程:
样品准备:在薯片袋的封口边缘(非密封区域)打孔,插入充气管(或直接利用袋口预留的充气阀,若为可充气包装);用密封胶或夹具密封充气管与袋体的连接处,防止此处漏气。
充气与浸水:通过气泵向袋内充入压缩空气,使袋体适度膨胀(压力通常为20kPa~50kPa,避免过度膨胀导致袋体破裂);将充气后的样品完全浸入盛有清水的透明容器中(水温建议20~25℃,避免水温过高导致袋内气体膨胀干扰结果)。
观察与记录:静置30~60秒,观察水中是否有连续气泡产生:
若无气泡或仅偶有单个气泡(可能为袋内残留空气释放),判定为合格;
若某位置持续产生气泡(如封口处、袋身接缝处),则该位置为密封缺陷点。
泄压与清理:测试结束后,先释放袋内压力,再取出样品,擦干水分备用。
优势:操作直观、成本低、可直接定位缺陷;
劣势:破坏性测试(需打孔充气)、灵敏度较低(难以检测微小针孔,仅适用于明显泄漏)。
标准依据:QB/T2358-1998《塑料包装制品试验方法密封性》。
3.压力衰减法(正压版,定量检测)
原理:与真空衰减法类似,但方向相反——向薯片袋内充入设定压力的压缩空气,然后关闭气源,监测袋内压力在一定时间内的衰减量。若衰减量超过阈值,说明存在泄漏。
测试流程:
样品连接:将薯片袋与仪器的充气/压力检测接口连接(无需打孔,直接利用袋口密封,或使用专用夹具密封袋口边缘)。
参数设定:设定充气压力(如30kPa)、充气时间(如5s,确保袋内压力稳定)、保压时间(如20s)。
充气与保压:仪器向袋内充气至设定压力,然后切换至“保压模式”,压力传感器实时记录压力变化。
结果判定:保压结束后,若压力衰减量≤标准值(如≤1kPa/20s),则合格;反之则不合格。
优势:非破坏性、定量检测、适用于不耐真空的包装(如易变形的软包装);
适用场景:对密封性要求较高的薯片袋(如充氮气保鲜包装)。
4.气体示踪法(高灵敏度,实验室精确检测)
原理:向薯片袋内充入特定示踪气体(如氦气、二氧化碳),然后用专用探测器检测袋外示踪气体的浓度。若探测器检测到示踪气体,说明存在泄漏(泄漏量与示踪气体浓度正相关)。
测试流程:
充示踪气体:将薯片袋抽真空后,充入一定浓度的氦气(通常为99.99%纯氦),密封袋口。
检测准备:将样品放入密封的检测腔,或用探测器紧贴袋身扫描。
泄漏检测:
若为“腔式检测”:对检测腔抽真空,用氦质谱检漏仪检测腔内氦气浓度;
若为“扫描检测”:用手持氦气探测器沿袋口、接缝处扫描,缺陷处会显示氦气浓度峰值。
定量计算:根据氦气泄漏浓度,计算泄漏率(单位:Pa・m³/s),与标准阈值对比判定合格与否。
优势:灵敏度极高(可检测10⁻¹²Pa・m³/s级别的微小泄漏)、定量精确;
劣势:设备成本高(氦质谱检漏仪昂贵)、操作复杂,仅用于实验室研发或高端包装的质量抽检。