水蒸气透过性能测定仪检测标准的分析

2023-04-15 13:14

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为了保证包装产品的有效性，要求其具有良好的阻隔性能，其中衡量的一个重要指标就是水蒸气透过率（量）。国内外有很多关于水蒸气透过率（量）的测试标准，其中国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会颁发的常用检测标准方法有以下几种：

GB/T 1037-2021 塑料薄膜与薄片水蒸气透过性能测定杯式增重与减重法

GB/T 31355-2014 包装件和容器水蒸气透过性测试方法红外传感器法

GB/T 26253-2010 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法

GB/T 21332-2008 硬质泡沫塑料水蒸气透过性能的测定

GB/T 16928-1997 包装材料试验方法透湿率

GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法

1.从测试方法原理上分析

可见薄膜水蒸气透过率（量）检测方法主要分为两类，分别是称重法（WVTR-RC6称重法水蒸气透过率）和传感器法（WVTR-AE3电解法水蒸气透过率及WVTR-E3红外法水蒸气透过率测试仪）。

WVTR-RC6称重法水蒸气透过率

电解法及红外法水蒸气透过率测试仪

称重法（又称杯式法）分增重法和减重法两种，检测的是透湿杯的重量变化。

电解分析法和红外检测器法隶属于传感器法，

电解法的原理是指水蒸气遇电极电解为氢气和氧气，通过电解电流计算出一定时间内透过单位面积试样的水蒸气透过率（量）；红外法的原理是水蒸气从高湿度腔通过样品渗透到低湿度腔，由载气传送到红外检测器产生的电信号计算出水蒸气透过率（量）。

2.从测试条件及适用范围上分析

根据三种国标方法试验条件的选择上，一致含有的条件为温度38℃、湿度90%。同时，水蒸气透过（率）量定义的含义也是一致的，单位均为g/(m²·24h)。此外，传感器法的测试条件比杯式法的选择更宽泛。在适用范围的选择上，杯式法不适用于水蒸气透过率较小的的材料，即高阻隔性材料。传感器检测方法的测试下限可以达到0.0001g·(m²·24h)，适用范围更广。

3.从试验效率和经济实用上分析

在测量时间方面，杯式法仪器测量时间较长，做高阻隔样品需要24小时左右；红外法和电解法仪器检测时效最快只需要8小时。在元件损耗方面，杯式法仪器基本无损耗；红外传感器只是检测红外能量的损失，水蒸气不经过任何处理，不存在其它误差因素的干扰，损耗较小；电解传感器通过电极电解水蒸气，电极的损耗都会影响测试的精度，累积误差大，需要根据要求进行周期性设备标定，当损耗到一定程度时需更换电解传感器，损耗较大。此外，在传感器法仪器测试过程中，需要持续通入载气，用于携带通过试样的水蒸气，载气使用量较大，测试成本相对较高。

检测包装塑料薄膜水蒸气透过率（量）的3种方法原理虽各不相同，且各有优缺点，但只要定期使用标准膜来校准传感器法的仪器，测得的数据与称重法是一致的，具体可根据自身需求来选择。

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