ProUmid動(dòng)態(tài)水分吸附儀在保質(zhì)期預(yù)測方面的應(yīng)用

應(yīng)用背景：

動(dòng)態(tài)水分吸附法是一種非常適合分析材料水分吸附性能和記錄水分吸附等溫線的檢測方法，適用于粉末，顆粒，碎片、片劑或塊狀固體。吸附儀常用來進(jìn)行新材料的穩(wěn)定性測試，這種長時(shí)間的測試可能需要幾天、幾周甚至是幾個(gè)月，能夠?yàn)樵u(píng)估環(huán)境溫濕度對(duì)產(chǎn)品保質(zhì)期產(chǎn)生的影響提供非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

更進(jìn)一步來說，分析研究在某一溫濕度條件下有多少水分能夠透過包裝滲透到內(nèi)部被材料本身吸附非常重要，被吸附的水分從外界環(huán)境中遷移到包裝內(nèi)部是影響帶包裝物體保質(zhì)期的主要原因。

大物體樣品托盤(LO sample tray)：

ProUmid公司生產(chǎn)的SPS和Vsorp系列動(dòng)態(tài)水分吸附儀，具備高靈敏度的天平和超大的動(dòng)態(tài)范圍，zui大可稱量220g的樣品，既可以檢測微量的樣品，如精細(xì)粉末，也可以檢測較大型的物體，能夠兼顧檢測的高靈敏度和準(zhǔn)確性。

如下圖1所示專門為檢測大樣品設(shè)計(jì)的LO樣品托盤，可以用于SPS系列動(dòng)態(tài)水分吸附儀，也可以用于Vsorp系列。該樣品托盤能夠檢測體積zui大為88mm（長）*68mm（寬）*28mm（高）的帶包裝樣品。

食品應(yīng)用-帶盒糖果的動(dòng)態(tài)水分吸附實(shí)驗(yàn)：

本實(shí)驗(yàn)采用SPSx-1μ Highload 型動(dòng)態(tài)水分吸附儀及其LO樣品托盤檢測了三種帶盒糖果的水分吸附性能。如圖一所示，三個(gè)糖果盒放在同一個(gè)LO樣品托盤里。樣品1和2沒有加塑料薄膜包裝，而樣品3的包裝盒外面則包裹了一層透明塑料薄膜。

該實(shí)驗(yàn)溫度恒定為25℃，實(shí)驗(yàn)的*步，這些樣品在0%下進(jìn)行干燥，然后濕度迅速增加到90%， 每10分鐘稱量一次重量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如下圖2所示的水分吸附曲線，可以看出兩類包裝的吸濕性能區(qū)別很大。在樣品沒有塑料膜包裝的情況下，當(dāng)濕度從0%升到90%時(shí)，會(huì)迅速的吸水；接下來，包裝里面的糖果會(huì)以一定的速度透過包裝縫隙吸附環(huán)境中的水分，樣品重量幾乎是線性增加。

帶有塑料薄膜樣品的水分吸附速率要慢得多。盡管包裝外面的薄膜仍能夠滲透一定的水蒸氣，和包裝盒本身相比，還是能夠提供一個(gè)更好的擴(kuò)散屏障，減少包裝盒內(nèi)糖果的吸水速率。

如下圖3是樣品3的吸附曲線的放大圖。在相對(duì)濕度突然升到90%以后，樣品的重量迅速增加，說明了薄膜表面的水分吸附；然后在水分子在薄膜表面覆蓋*以后，會(huì)以恒定的速率擴(kuò)散到薄膜內(nèi)部，被包裝盒本身和盒內(nèi)的糖果吸附。

滲透率：

通過吸附曲線的線性部分的斜率可以計(jì)算出滲透率。由于整個(gè)包裝的表面積不明確，單位為g/day

如果已知外包裝的表面積，滲透率的標(biāo)準(zhǔn)單位為 [g/day*m²]（根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN ISO 7783-1）

1號(hào)樣 (綠色線): 0.056 g/day

2號(hào)樣 (黑色線): 0.042 g/day

3號(hào)樣 (紫色線): 0.006 g/day

結(jié)論：

• SPS和Vsorp系列動(dòng)態(tài)水分吸附儀非常適合檢測大體積樣品（如帶有外包裝的商品）的吸附性。
• 還可以用來檢測包裝的滲透性，即使是封閉的包裝也可以檢測。
• LO樣品托盤擴(kuò)展了SPS和Vsorp系列的應(yīng)用范圍，不僅可以檢測材料本身的吸附性，還可以檢測帶有包裝的成品商品。
• 不僅僅適用于研發(fā)和質(zhì)檢領(lǐng)域，還可以擴(kuò)展到包裝的設(shè)計(jì)，增加了儀器的功能性。