摘要：塑料薄膜是牧草青貯保存的常用包裝材料，薄膜性能的優劣直接影響牧草的存儲質量。本文根據牧草特性及貯存要求，分析了作為青貯膜材料應具有的基本性能，并介紹了各性能指標的測試方法及檢驗設備，為青貯膜材料的性能分析及質量控制提供參考。
關鍵詞：氧氣透過量、水蒸氣透過率、拉伸性能、穿刺強度、厚度、撕裂強度、透光率、耐寒性、耐老化試驗、青貯膜
將新鮮或半干的牧草青貯保存是現代畜牧業緩解牧草季節性、地域性短缺的重要方式，具有極高的經濟效益。牧草青貯要求在保持牧草水分的同時，應使其處于厭氧環境中，以利于乳酸菌的發酵，改善牧草的營養成分，并抑制有害微生物的生長繁殖，因此，青貯膜應具有較低的水蒸氣與氧氣透過量；為了保證發酵過程的順利進行，應壓實捆扎牧草，以減少牧草間的氣體，同時包裝應不易出現破袋、被草莖刺破等現象，所以，青貯膜還需具有良好的厚度均勻性、較高的拉伸強度及伸長率、較強的穿刺強度與撕裂強度；為了加速牧草的死亡及發酵，降低生命活動對牧草營養成分的損耗，青貯膜應具有較低的透光率；除此之外，青貯膜還應具備良好的耐寒性及耐老化性能，以延長牧草的貯存時間。根據上述青貯膜基本性能的分析，進一步對相應的測試方法及檢測設備進行介紹。
1、氧氣透過量
青貯膜氧氣透過量的測試方法包括壓差法、等壓法(庫侖計法)兩種。壓差法是指試驗過程中試樣的兩側保持一定的壓力差，通過測試低壓側的壓力變化得到試樣的氧氣透過量，參考標準為GB/T1038-2000《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法壓差法》，可采用設備VAC-V2壓差法氣體滲透儀進行測試；等壓法是指試驗過程中試樣兩側的氣體壓力相等，利用庫侖計傳感器對透過試樣進入載氣側的氧氣含量進行測試，得到試樣的氧氣透過量，參考標準為GB/T 19789-2005《包裝材料塑料薄膜和薄片氧氣透過性試驗庫侖計檢測法》，可采用C230H氧氣透過率測試系統進行試驗。
根據我司對青貯膜樣品的測試經驗及積累的數據來看，基于壓差法原理的檢測設備更加適用于青貯膜氧氣透過量的測試。
圖1 VAC-V2壓差法氣體滲透儀
圖2 C230H氧氣透過率測試系統
2、水蒸氣透過率
可用于青貯膜水蒸氣透過率的測試方法包括杯式法、紅外法、電解法。杯式法又被稱為稱重法，是通過測量水蒸氣在試樣兩側滲透引起透濕杯的質量隨滲透時間的增加或減少情況得到試樣的水蒸氣透過率，參考標準為GB1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法杯式法》，可利用設備C360M水蒸氣透過率測試系統進行測試；紅外法是利用紅外傳感器對透過試樣的水蒸氣進行定量測試，參考標準為GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定紅外檢測器法》，可利用設備C390H水蒸氣透過率測試系統進行試驗；電解法是利用電解傳感器定量測試滲透試樣的水蒸氣，參考標準為GB/T 21529-2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定電解傳感器法》，相關檢測設備可利用C330H水蒸氣透過率測試系統。
圖3 C360M水蒸氣透過率測試系統
圖4 C390H水蒸氣透過率測試系統
圖5 C330H水蒸氣透過率測試系統
3、厚度
塑料薄膜類產品厚度的測試一般采用機械接觸式測厚，參考標準為GB/T 6672-2001《塑料薄膜和薄片厚度測定機械測量法》，相關檢測設備如C640測厚儀，是利用位移傳感器測試測量頭在接觸試樣前后的位移變化得到試樣的厚度。
圖6 C640測厚儀
4、拉伸性能
青貯膜拉伸性能的測試可參考GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片的試驗條件》進行，檢測設備可采用XLW(PC)智能電子拉力試驗機。該設備是通過所配置的力值傳感器與位移傳感器測試試樣拉伸過程中的力值及位移變化，從而得到試樣的拉斷力、斷裂拉伸應變、抗拉強度等參數。
圖7 XLW(PC)智能電子拉力試驗機
5、穿刺強度
目前國內尚未發布專門針對薄膜材料抗穿刺性能的測試方法標準，對青貯膜穿刺強度的測試可依據GB/T10004-2008《包裝用塑料復合膜、袋干法復合、擠出復合》中有關穿刺強度的相關規定進行。檢測設備可采用XLW(PC)等系列的智能電子拉力試驗機。
6、撕裂強度
常見的薄膜撕裂強度的測試方法有三種，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試樣直角口所需的力值，后兩者測試的則是沿試樣切口撕裂試樣所需的力值，參考標準分別為QB/T 1130-1991《塑料直角撕裂性能試驗方法》、GB/T 16578.1-2008《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的測定第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機進行試驗，埃萊門多夫法需采用SLY-S1撕裂度儀進行測試。
圖8 SLY-S1撕裂度儀
7、透光率
青貯膜透光率的測試可依據標準GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和霧度試驗方法》進行，相關檢測設備如WGT-S透光率霧度測試儀。
圖9 WGT-S透光率霧度測試儀
8、耐寒性
耐寒性的驗證過程是將青貯膜在低溫環境中存儲一定時間后取出，測試其抗擺錘沖擊能量，并與冷凍前試樣的抗擺錘沖擊能進行比較，兩者比值的百分數即為耐寒性。測試過程可參考QB/T 1871-1993《雙向拉伸尼龍(BOPA)、低密度聚乙烯(LDPE)復合膜、袋》，擺錘沖擊能的檢測設備為FIT-01薄膜沖擊試驗儀。
圖10 FIT-01薄膜沖擊試驗儀
9、耐老化試驗
耐老化試驗是將試樣置于一定的環境中進行老化，然后測試老化后試樣的拉伸性能、撕裂性能等物理機械性能或觀察試樣的表觀性能。根據青貯膜的使用環境，其老化過程可選用自然大氣暴曬試驗或者使用熒光紫外燈、氙燈等加速老化試驗。
較低的氧氣透過量、水蒸氣透過率、透光率，均勻的厚度，較高的拉伸性能、穿刺強度、撕裂強度以及優異的耐寒性、耐老化性能是青貯膜應具有的基本性能，是形成高質量青貯牧草的重要保障。本文逐一介紹了上述性能指標的測試方法及檢測設備，除WGT-S透光率霧度測試儀，文中其余設備均由濟南蘭光機電技術有限公司自助研發生產。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發生產與檢測服務的高新技術企業。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作。
