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什么是气体软包装?有何特点?

2017-03-03       557

 随着改革开放促进了技术的大发展,在包装领域里,软包装已成为包装中不可分割的部分。在特种气体的贮存方面,多年来沿用金属钢版作为包装容器,随着高科技的迅速发展,已与环保科学、电子技术、国防工业、航空航天工业、食品工业、治金工业、化学工业、分析仪器仪表的调校等业不相适应,使之逐渐发生改变和更新。由于对特种气体及标准气贮存的严格性,金属懈装容器内气体产生一定的化学反应,特别对贮存的标准气体组分浓度的改变,影响了分析仪器仪表的标定工作并对气体检测量值带来误差,甚至严重影响气体的监督检测,因而大力促进了气体软包装工作的研讨和开展。
  虽然各类新型的气体小包装容器相继问世,并采用先进涂覆技术,如对包装容器内表面进行金属镀覆、有机物涂覆、铝合金光谱密封、铝制包装容器电解抛光自身处理技术等等。铬钼钢或铝合金小钢瓶、铝质小气瓶、塑料气袋、橡胶气袋等,但其中以多层复合膜制成的软包装容器最为引人关注。

  尽管不同材料制造的复合软包装已广泛用于食品、肉制品类、饮料、茶叶、化妆品等领域内,但采用软包装来贮存气体对我国的气体工业、仪器仪表工业、电子工业、航空航天工业等来讲,是一个新的课题。软包装具有许多优点:小巧轻便、随身携带、运输安全、使用方便、包装费低廉,特别是充装纯气和标准气量值,稳定可靠,在交通不便的不发达地区使用是非常有利的。
  多层复合膜制成的气体软包装容器必须是由一种柔韧性强、不会受外界环境变化而膨胀的气密性好的金属箔与多层
塑料薄膜复合,内衬聚乙烯膜(或其他分子稳定的塑料膜)经热压成型而制成的,在其软包装容器上配有输入气体和取出气体,能多次使用(通常用于低浓度气体的软懈装可再用于高浓度气体贮存,反之用于高浓度的一般不能用于低浓度气体)。
  使用的气体软包装,须有下列特性要求:柔软弹性小(不受外界气候条件改变面改变);气密性强作气密性实验时不允许有渗漏现象);具有50℃以上的耐热性;具有0.3巴(1巴=105帕以上的承压性;贮存标准气(组分浓度10ppm-5%V/V时,组分浓度稳定,不会有任何改变,贮存高纯度以上纯的气体时,不会影响纯度;具有密封性好的橡胶隔膜和供充气及取气的小阀门。
  在使用气体软包装时,使用者最为关心的是:它贮存的气体组分浓度是否会发生改变;软包装内膜壁是否会产生吸附现象;标准气中某些微量组分是否会发生公演改变,影响定标等等。对上述问题,国内外在研制和使用气体软包装时,对其材料和容器在进行可行性研究的同时,进行大量的可靠性试验及测试,对贮存气体进行色谱等高精仪器的测试。例如林德公司对其生产制造的气体软装内贮存的以高纯氮(99.999%V/V)为底气配入ppm级(10-6V/V)的丙烷、正丁烷、正已烷、1,3—丁二烯、氯乙烯或氟利昂—21的混合气时,贮存几周内对混合气中的组分浓度进行测试,其组分浓度变化最大值为1ppm(1×10-6V/V)。美国校验设备公司生产制造的聚酯—铝箔复合膜的气体软包装,在环保监测时收集空气中磷化氢样品,并进行稳定性实验,检测结果磷化氢浓度为0.1ppb(1×10-9V/V),组分浓度在±4%内变化,在允许误差范围内,实验表明,对化学性能活泼的磷化氢气体也能够在这类软包装中保存一个月以上。国内一化工研究院也同样对气体软包装进行稳定性实验考查,分别贮存以氩气为底气配入甲烷、以氮气为底气配入一氧化碳、以氩气为底气配入二氧化碳、以氢气为底气配入二氧化碳、以二氧化碳为底气配入氧等5种标准混合气,实验结果表明,其组分浓度值的变化皆在分析误差范围内。国内另一化工研究设计院也同样进行稳定性考查实验,对氢中乙烷、氮中磷化氢、氮中甲烷等均在分析误差范围内,说明气体软包装是能够适应特种气体的标准混合气的贮存,所以被美国材料检验学会定为标准采样和稀释配气容器。经过几年来的使用,基本达到 研讨和开发时所提出的目标和要求。
  特别指出由一种复合膜制成的气体软包装并不能完全适用于所有气体、不同浓度的混合气及标准气,应根据材料的汪同来贮存适应于不同种类、不同浓度的混合气和标准气,目前已进行过气体稳定性实验的材料有:聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚酯膜、偏氯纶树酯等等,随着新材料的开发气体软包装品种将会不断增加。
  正因为气体软包装有它的特殊优点,所以它的前景是十分看好的:气体软包装可替代笨重的钢瓶和易碎的玻璃懈装来贮运气体,特别是现场监测的标样贮放、简化仪器仪表的定标工作;可作为特殊的稀释气体的容器,还可在特殊的情况下配制标准气;可以方便的收集或贮存少量的反应组分气体;携带方便特别是现场的气体样品提取;用于绿色食品的保鲜气贮存(如
水果、蔬菜、食品、粮食等)。
  软包装已广泛用于食品、水果、肉类、水产、饮料、蔬菜等,由于它的优越性加速了软包装材料发展。复合膜材料繁多,如聚酯薄膜镀铝复合膜、双向拉伸聚丙烯薄膜镀铝复合膜、聚乙烯/聚乙烯醇/聚丙烯复合膜、聚酯/聚丙烯复合膜等等。近年来又开发出不少新品种复合膜,在些不再一一列举出来。从而给气体软包装材料上的选择创造了有利条件,也给气体软包装打下了良好的基础,因此在选择材料时必须选择无透气性、韧性强度较高、吸附性极弱(特别分子吸附值小)又能耐腐蚀的复合膜。为了降低成本,可多次使用,对软包装的橡胶隔膜或小气阀一定要可靠,在作密封性试验时不能有泽漏产生,随着气体、电子、国防、冶金、航空航天等工业的蓬勃发展,气体软包装也将有一个美好的前景。

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