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機用纏繞膜滲透性能的原理分析
編輯:臨朐縣凯发登录塑料製品加工廠   發布時間:2021-09-19

  高分子材料從本質上說對氣體和溶劑都具有一定的滲透性,雖然有的聚合物陽隔性比較好,對小分子化合物的滲透速度比較慢,但仍然是可以滲透的。一般氣體都有從高濃度區域向低漆度區域打散的特點。空氣中的水汞氣也有從高濕度區向低濕度區流動打散的特點。要阻隔這種流動在包裝件內外的進行,隻有采用一定厚度的金屬或玻璃材料製作包裝才能達到,現在廣泛使用的包裝材料是為塑料機用纏繞膜,由於水蒸氣或氣體的分子能擴散滲透,難於達整體阻隔的目的,所以用塑料纏繞膜製作包裝其阻隔性在很大程度上取決於材料的滲透率。顯然,滲透率較大的材料阻隔性能較低,滲透率較小的材料阻隔性較高。滲透率是衡量包裝材料阻隔性的一個重要參數,成為選用塑料纏繞膜包裝材料品種、確定包裝儲存期限及應用防範措施的關鍵依據。

  滲透是滲透劑(氣體、水蒸氣或液體)通過均勻包裝材料(不包括裂縫、孔洞和其他缺陷)的移動。目前大多數研究認為小分子通過聚合物的過程是一個吸附、擴散和解吸的過程,即小分子先吸附在聚合物表麵,然後溶解在聚合物中,然後沿濃度梯度從高濃度區向低濃度區遷移擴散,末後在聚合物介質的另一側解吸和解吸。

  氣體在機用纏繞膜中的滲透是一個單分子擴散過程,屬於傳質過程,它包括三個步驟,當卷繞膜兩側有濃度不同的氣體時,氣體先溶解在卷繞膜中。由於固體纏繞膜具有分子間隙和分子內間隙,氣體在這些間隙中從高濃度擴散到低濃度,末後在纏繞膜的另一側向外蒸發。氣體對傷口膜的滲透是由無數個單分子滲透到傷口膜組成的。

  根據入滲機理分析,單位時間內的入滲質量可視為入滲速率,滲透的係數則是參與滲透過程的諸動力學因素與滲透速度之間的一個比例常數。在一定溫度下,滲透係數為一個恒值。由相關計算式得知,水蒸氣滲透質量與機用纏繞膜包裝兩側的壓力差和滲透係數成正比,與纏繞膜材料的厚度成反比。

  另外,水蒸氣的滲透係數與水蒸氣的擴散係數與溶解度係數有關。因而,水蒸氣對塑料纏繞膜包裝的滲透性便取決於它的擴散力與溶解能力。因包裝件處於時常變動的流通環境條下,受到環境溫度與濕度之影響較大。在不同的溫度、濕度狀態下,水蒸汽在單位時間和單位麵積內對包裝件的滲透質量即滲透速度,會出現很大的差異。這是因為溫度高、濕度梯度大,水蒸氣的擴散速度便會增加∶溫度較低,濕度梯度較小,擴散速度便會降低。關於機用纏繞膜所表現的動力學行為,後麵還要進一步討論。

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