本发明专利技术提供了一种定量检测纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置。该装置包括控制模块、测量筒、支撑底座、左/右支撑柱、左/右固定螺母、张紧板、蠕动泵、贮液槽、上/下密封橡胶垫、指示材料、显示材料、高速摄像机和图像处理系统。本发明专利技术该装置可以检测不同尺寸的圆形纸基包装材料样品，通过控制模块控制蠕动泵的进液量确定检测用水压、张紧板对底座与测量筒进行密封、不同显色试剂对液态水/水蒸气的显色反应和图像处理系统确定阻液时间/阻湿时间，实现了定量及分别测量纸基包装材料阻隔液态水透过的时间和阻隔水蒸气透过的时间。因此，本发明专利技术具有操作简便、测量范围广、精确度高、重复性和再现性好的特点。复性和再现性好的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种定量检测纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置
[0001]本专利技术涉及一种纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置。具体涉及基于颜色反应测量纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置。属于阻隔性能测量领域。
技术介绍
[0002]塑料制品为我们的生活带来无数便利的同时，其产生的污染也让地球难以负荷，一次性塑料餐具和包装造成的环保压力与日俱增。在节约经济和保护环境的“双主题”驱动下，欧美发达国家相继出台了“禁塑/限塑”的政策法规，我国发改委和生态环境部也于2021年1月联合发布了“限塑令”，以适应绿色低碳循环经济的要求，绿色环保包装材料领域面临了新的机遇和挑战。纸基包装材料因其来源广泛、可回收和可生物降解等特性，在全生命周期中被认定为最具应用前景的绿色可持续包装材料，其在包装领域中的应用越来越广泛。
[0003]随着纸基材料在包装领域应用的逐渐拓展，对其阻液阻湿性能的要求也越来越高。目前对纸基包装材料阻液性能或阻水性能的测量装置主要基于国家标准GB/T 1540
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2002《纸和纸板吸水性的测定(可勃法)》。这类装置只能测量单一水压下纸基包装材料在一定时间内对水的吸收量，据此来评价纸基包装材料的阻隔性能。但是，在纸基包装材料的实际应用场景中，需要检测其承受不同的水压的能力，及需要评价纸基包装材料阻隔液态水渗透所需要的时间。此外，对纸基包装材料阻湿性能的测量装置主要基于多项国家和国际标准：GB/T 1037
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2021、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528等，此类装置通过检测纸基包装材料水蒸气透过的速率，依据水蒸气透过率大小来评价纸基包装材料阻隔水蒸气透过的能力，但是不能够直观的检测纸基包装材料阻隔水蒸气透过的时间。此外，由于水蒸气是气态形式，相较于液态水会先透过具有一定阻隔性能的纸基包装材料，但是目前的检测设备在区别阻液性能和阻湿性能上存在不足。因此，针对不同阻隔等级要求的纸基包装材料，如何定量检测其在不同水压下的阻液性能和阻湿性能，评价其承受不同水压的能力，据此细化不同阻隔性能等级的纸基包装材料所适于应用的包装场景是现有设备需要解决的关键技术问题。
技术实现思路
[0004]为了解决现有检测设备存在的不足和缺陷，本专利技术提供一种纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的检测装置。该装置可以检测不同尺寸的圆形纸基包装材料样品，通过控制模块控制蠕动泵的进液量确定检测用水压、张紧板对底座与测量筒进行密封、不同显色试剂识别液态水/水蒸气的显色反应和图像处理系统确定阻液时间/阻湿时间，达到定量直观的评价纸基包装材料的阻隔性能和提高检测精度的目的，解决传统阻隔性能检测装置在纸基包装材料上检测的不足。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的检测装置，包括控制模块、测量筒(1)、支撑底座(2)、左支撑柱(3)、右支撑柱(4)、左固定螺母(5)、右固定螺母(6)、张紧板(7)、蠕
动泵(8)、贮液槽(9)、上密封橡胶垫(10)、下密封橡胶垫(11)、指示材料(12)、显示材料(13)、高速摄像机(14)和图像处理系统；两个支撑柱(3和4)分别通过其底部螺纹(31和41)安装于支撑底座(2)的左、右两个固定孔(21和22)上；张紧板(7)上开三个通孔(71，72和73)，通孔(72)上固定有软管，软管的另一端连接蠕动泵(8)，蠕动泵(8)另一端通过软管与贮液槽(9)连接；下密封橡胶垫(11)上开有三个左、中间、右通孔(111，112和113)，下密封橡胶垫(11)通过其上的左、右通孔(111和113)分别通过左支撑柱(3)和右支撑柱(4)安装于支撑底座(2)上；高速摄像机(14)通过固定装置与支撑底座(2)底部相连，实现对支撑底座(2)的底部情况进行高速连续拍摄。
[0007]所述的测量筒(1)是带有刻度的有一定壁厚上下贯通的中空透明柱状筒体，内外径的绝对值依据检测样品尺寸大小确定，内外径的绝对差值为10
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20mm，内径比要检测样品直径小10mm以上，通过张紧板(7)、左支撑柱(3)、固定螺母(5)、右支撑柱(4)、固定螺母(6)和上密封橡胶垫(10)，将测量筒(1)固定于支撑底座(2)之上、左/右支撑柱(3和4)之间，并对测量筒(1)底部形成密封。
[0008]所述的支撑底座(2)采用可透光的无色透明材料，其上有与左支撑柱(3)和右支撑柱(4)分别对应的带螺纹的左、右固定孔(21和22)，其厚度不大于30mm。
[0009]所述的左支撑柱(3)上部和底部分别有固定用螺纹(31和32)，右支撑柱(4)上部和底部分别有固定用螺纹(41和42)，左、右支撑柱(3和4)的直径大小与下密封橡胶垫(11)的左、右通孔(111和113)相适应，确保下密封橡胶垫(10和11)可以通过左、右支撑柱固定于支撑底座(2)上，左、右支撑柱(3和4)的直径不大于100mm。
[0010]所述的左固定螺母(5)与支撑柱(3)的上部螺纹(31)配套使用；右固定螺母(6)与支撑柱(4)的上部螺纹(41)配套使用。
[0011]所述的张紧板(7)上的中间通孔(72)直径比测量筒(1)的内径小10mm以上，左、右通孔(71和73)直径比支撑柱直径大0.5mm以上，比固定螺母(5和6)的外径小1mm以上。
[0012]所述的蠕动泵(8)经过通孔(72)利用注液时间和注液速递控制测量筒(1)内测量液体的高度，以此确定待测样品所承受的水压。
[0013]所述的上密封橡胶垫(10)上开有左、中间和右三个通孔(101、102和103)，上密封橡胶垫(10)的左、右通孔(101和103)的直径大小与左、右支撑柱(3和4)的直径相适应，确保上密封橡胶垫(10)可以通过左、右支撑柱固定于下密封橡胶垫(11)上，上密封橡胶垫(10)的中间通孔(102)和下密封橡胶垫(11)的中间通孔(102)的直径大小一样，其大小根据待测样品直径确定，比待测样品直径小5mm以上。
[0014]所述的指示材料(12)上吸附有识别液态水和水蒸气的两种性能不同的显色试剂，指示材料(12)和显示材料(13)采用吸水纸。
[0015]所述的控制模块控制蠕动泵(8)注液和吸液。
[0016]所述的图像处理系统分析高速摄像机(14)所拍摄的图片，通过对比分析图片颜色变化及拍摄时间，确定纸基包装材料的阻液时间和阻湿时间。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优势：本专利技术采用控制模块、测量筒(1)、张紧板(7)和蠕动泵(8)等装置实现了自动模拟不同的包装场景，控制和量化了待测纸基包装材料样品所承受的水压；通过选取对液态水和水蒸气有不同响应能力的显色试剂，实现了对液态水和水蒸气阻隔性能的独立定量检测；同时，通过显色反应，实现了水蒸气和液态水透过过程
的图像化表征。因此该装置具有操作简便、测量范围广、精确度高、重复性和再现性好的特点，具有广阔的应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种定量检测纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置，其特征在于：包括控制模块、测量筒、支撑底座、左/右支撑柱、左/右固定螺母、张紧板、蠕动泵、贮液槽、上/下密封橡胶垫、指示材料、显示材料、高速摄像机和图像处理系统；两个支撑柱安装于支撑底座上；张紧板上开三个通孔，中间通孔上固定有软管，软管的另一端连接蠕动泵，蠕动泵另一端通过软管与贮液槽连接；下密封橡胶垫上开有三个左、中间、右通孔，下密封橡胶垫通过其上的左、右通孔分别通过左、右支撑柱安装于支撑底座上；高速摄像机通过固定装置与支撑底座底部相连，实现对支撑底座的底部情况进行高速连续拍摄。2.根据权利要求1所述的一种定量检测纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置，其特征在于：所述的测量筒是带有刻度的有一定壁厚上下贯通的中空透明柱状筒体，内外径的绝对值依据检测样品尺寸大小确定，内外径的绝对差值为10
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20mm，内径比要检测样品直径小10mm以上，通过张紧板、左/右支撑柱、左/右固定螺母和上密封橡胶垫，将测量筒固定于支撑底座之上、左/右支撑柱之间，并对测量筒底部形成密封。3.根据权利要求1所述的一种定量检测纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置，其特征在于：所述的支撑底座采用可透光的无色透明材料，其厚度不大于30mm。4.根据权利要求1所述的一种定量检测纸基包装材料阻液性能和阻湿性能的装置，其特征在于：所述的左/右支撑柱上部和底部分别有固定用螺纹，左、右支撑柱的直径大小与下密封橡胶垫的左、右通孔相适应，确保下密封橡胶垫可以通过左、右支撑柱固定于支撑底...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪，张红杰，程芸，
申请(专利权)人：中国制浆造纸研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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