摘要：塑料薄膜是牧草青貯保存的常用包裝材料，薄膜性能的優(yōu)劣直接影響牧草的存儲(chǔ)質(zhì)量。本文根據(jù)牧草特性及貯存要求，分析了作為青貯膜材料應(yīng)具有的基本性能，并介紹了各性能指標(biāo)的測(cè)試方法及檢驗(yàn)設(shè)備，為青貯膜材料的性能分析及質(zhì)量控制提供參考。

關(guān)鍵詞：氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)率、拉伸性能、穿刺強(qiáng)度、厚度、撕裂強(qiáng)度、透光率、耐寒性、耐老化試驗(yàn)、青貯膜

將新鮮或半干的牧草青貯保存是現(xiàn)代畜牧業(yè)緩解牧草季節(jié)性、地域性短缺的重要方式，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。牧草青貯要求在保持牧草水分的同時(shí)，應(yīng)使其處于厭氧環(huán)境中，以利于乳酸菌的發(fā)酵，改善牧草的營(yíng)養(yǎng)成分，并抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖，因此，青貯膜應(yīng)具有較低的水蒸氣與氧氣透過(guò)量；為了保證發(fā)酵過(guò)程的順利進(jìn)行，應(yīng)壓實(shí)捆扎牧草，以減少牧草間的氣體，同時(shí)包裝應(yīng)不易出現(xiàn)破袋、被草莖刺破等現(xiàn)象，所以，青貯膜還需具有良好的厚度均勻性、較高的拉伸強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率、較強(qiáng)的穿刺強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度；為了加速牧草的死亡及發(fā)酵，降低生命活動(dòng)對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)成分的損耗，青貯膜應(yīng)具有較低的透光率；除此之外，青貯膜還應(yīng)具備良好的耐寒性及耐老化性能，以延長(zhǎng)牧草的貯存時(shí)間。根據(jù)上述青貯膜基本性能的分析，進(jìn)一步對(duì)相應(yīng)的測(cè)試方法及檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行介紹。

1、氧氣透過(guò)量

青貯膜氧氣透過(guò)量的測(cè)試方法包括壓差法、等壓法(庫(kù)侖計(jì)法)兩種。壓差法是指試驗(yàn)過(guò)程中試樣的兩側(cè)保持一定的壓力差，通過(guò)測(cè)試低壓側(cè)的壓力變化得到試樣的氧氣透過(guò)量，參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法壓差法》，可采用設(shè)備VAC-V2壓差法氣體滲透儀進(jìn)行測(cè)試；等壓法是指試驗(yàn)過(guò)程中試樣兩側(cè)的氣體壓力相等，利用庫(kù)侖計(jì)傳感器對(duì)透過(guò)試樣進(jìn)入載氣側(cè)的氧氣含量進(jìn)行測(cè)試，得到試樣的氧氣透過(guò)量，參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19789-2005《包裝材料塑料薄膜和薄片氧氣透過(guò)性試驗(yàn)庫(kù)侖計(jì)檢測(cè)法》，可采用C230H氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。

根據(jù)我司對(duì)青貯膜樣品的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)及積累的數(shù)據(jù)來(lái)看，基于壓差法原理的檢測(cè)設(shè)備更加適用于青貯膜氧氣透過(guò)量的測(cè)試。

圖1 VAC-V2壓差法氣體滲透儀

圖2 C230H氧氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

2、水蒸氣透過(guò)率

可用于青貯膜水蒸氣透過(guò)率的測(cè)試方法包括杯式法、紅外法、電解法。杯式法又被稱為稱重法，是通過(guò)測(cè)量水蒸氣在試樣兩側(cè)滲透引起透濕杯的質(zhì)量隨滲透時(shí)間的增加或減少情況得到試樣的水蒸氣透過(guò)率，參考標(biāo)準(zhǔn)為GB1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法杯式法》，可利用設(shè)備C360M水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；紅外法是利用紅外傳感器對(duì)透過(guò)試樣的水蒸氣進(jìn)行定量測(cè)試，參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定紅外檢測(cè)器法》，可利用設(shè)備C390H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)；電解法是利用電解傳感器定量測(cè)試滲透試樣的水蒸氣，參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定電解傳感器法》，相關(guān)檢測(cè)設(shè)備可利用C330H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)。

圖3 C360M水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

圖4 C390H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

圖5 C330H水蒸氣透過(guò)率測(cè)試系統(tǒng)

3、厚度

塑料薄膜類產(chǎn)品厚度的測(cè)試一般采用機(jī)械接觸式測(cè)厚，參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測(cè)定機(jī)械測(cè)量法》，相關(guān)檢測(cè)設(shè)備如C640測(cè)厚儀，是利用位移傳感器測(cè)試測(cè)量頭在接觸試樣前后的位移變化得到試樣的厚度。

圖6 C640測(cè)厚儀

4、拉伸性能

青貯膜拉伸性能的測(cè)試可參考GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的測(cè)定第3部分：薄膜和薄片的試驗(yàn)條件》進(jìn)行，檢測(cè)設(shè)備可采用XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)。該設(shè)備是通過(guò)所配置的力值傳感器與位移傳感器測(cè)試試樣拉伸過(guò)程中的力值及位移變化，從而得到試樣的拉斷力、斷裂拉伸應(yīng)變、抗拉強(qiáng)度等參數(shù)。

圖7 XLW(PC)智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)

5、穿刺強(qiáng)度

目前國(guó)內(nèi)尚未發(fā)布專門針對(duì)薄膜材料抗穿刺性能的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)青貯膜穿刺強(qiáng)度的測(cè)試可依據(jù)GB/T10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》中有關(guān)穿刺強(qiáng)度的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。檢測(cè)設(shè)備可采用XLW(PC)等系列的智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)。

6、撕裂強(qiáng)度

常見(jiàn)的薄膜撕裂強(qiáng)度的測(cè)試方法有三種，分別為直角撕裂法、褲形撕裂法、埃萊門多夫法。直角撕裂法是指撕開(kāi)試樣直角口所需的力值，后兩者測(cè)試的則是沿試樣切口撕裂試樣所需的力值，參考標(biāo)準(zhǔn)分別為QB/T 1130-1991《塑料直角撕裂性能試驗(yàn)方法》、GB/T 16578.1-2008《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的測(cè)定第1部分：褲形撕裂法》、GB/T16578.2-2009《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的測(cè)定第2部分：埃萊門多夫(Elmendor)法》。直角撕裂法與褲形撕裂法可采用XLW(PC)等系列的智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，埃萊門多夫法需采用SLY-S1撕裂度儀進(jìn)行測(cè)試。

圖8 SLY-S1撕裂度儀

7、透光率

青貯膜透光率的測(cè)試可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和霧度試驗(yàn)方法》進(jìn)行，相關(guān)檢測(cè)設(shè)備如WGT-S透光率霧度測(cè)試儀。

圖9 WGT-S透光率霧度測(cè)試儀

8、耐寒性

耐寒性的驗(yàn)證過(guò)程是將青貯膜在低溫環(huán)境中存儲(chǔ)一定時(shí)間后取出，測(cè)試其抗擺錘沖擊能量，并與冷凍前試樣的抗擺錘沖擊能進(jìn)行比較，兩者比值的百分?jǐn)?shù)即為耐寒性。測(cè)試過(guò)程可參考QB/T 1871-1993《雙向拉伸尼龍(BOPA)、低密度聚乙烯(LDPE)復(fù)合膜、袋》，擺錘沖擊能的檢測(cè)設(shè)備為FIT-01薄膜沖擊試驗(yàn)儀。

圖10 FIT-01薄膜沖擊試驗(yàn)儀

9、耐老化試驗(yàn)

耐老化試驗(yàn)是將試樣置于一定的環(huán)境中進(jìn)行老化，然后測(cè)試?yán)匣笤嚇拥睦煨阅?、撕裂性能等物理機(jī)械性能或觀察試樣的表觀性能。根據(jù)青貯膜的使用環(huán)境，其老化過(guò)程可選用自然大氣暴曬試驗(yàn)或者使用熒光紫外燈、氙燈等加速老化試驗(yàn)。

較低的氧氣透過(guò)量、水蒸氣透過(guò)率、透光率，均勻的厚度，較高的拉伸性能、穿刺強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度以及優(yōu)異的耐寒性、耐老化性能是青貯膜應(yīng)具有的基本性能，是形成高質(zhì)量青貯牧草的重要保障。本文逐一介紹了上述性能指標(biāo)的測(cè)試方法及檢測(cè)設(shè)備，除WGT-S透光率霧度測(cè)試儀，文中其余設(shè)備均由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自助研發(fā)生產(chǎn)。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。