包裝材料水蒸氣透過率測(cè)試溫度影響分析

一、意義

水蒸氣透過率是評(píng)價(jià)包裝材料阻濕性的指標(biāo)，是影響包裝材料對(duì)所包裝產(chǎn)品保護(hù)功能的重要因素，是防止產(chǎn)品出現(xiàn)受潮、發(fā)霉、結(jié)塊等問題的重要屏障。影響包裝材料水蒸氣透過率的因素較多，如包裝材質(zhì)、厚度、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)及溫度、濕度等環(huán)境條件等，一般來說，含鋁箔、PVDC、鍍鋁膜、鍍氧化物膜等材料包裝的水蒸氣透過率較低，同種材質(zhì)包裝厚度較厚者、結(jié)晶度、取向程度較高者其阻濕性較高，另外，包裝材料不同的使用或存儲(chǔ)環(huán)境同樣會(huì)影響其水蒸氣透過率，因此對(duì)于已經(jīng)成型的包裝材料來說，可通過對(duì)存儲(chǔ)及流通環(huán)境的控制，使包裝材料的阻濕性滿足產(chǎn)品的保質(zhì)要求。本文測(cè)試了不同試驗(yàn)溫度下材料的水蒸氣透過率，并分析材料的阻濕性隨溫度的變化情況。

二、試驗(yàn)依據(jù)

包裝材料水蒸氣透過率的測(cè)試方法有杯式法、電解傳感器法、濕度傳感器法、紅外傳感器法等，本次試驗(yàn)依據(jù)紅外傳感器法測(cè)試樣品，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定 紅外檢測(cè)器法》。

三、試驗(yàn)樣品

本文以某企業(yè)生產(chǎn)的塑料薄膜為試驗(yàn)樣品，分別測(cè)試其在25℃、90%RH與38℃、90%RH條件下的水蒸氣透過率。

四、試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備為WPT-203紅外法水蒸氣透過率測(cè)試儀，該設(shè)備由濟(jì)南賽成電子科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

1、試驗(yàn)原理

儀器采用紅外傳感器法測(cè)試原理，將待測(cè)試樣裝夾在恒溫的干、濕腔之間，試樣兩側(cè)存在一定的濕度差，由于濕度梯度的存在，水蒸氣會(huì)從高濕腔向低濕腔擴(kuò)散，在低濕腔，水蒸氣被載氣攜帶至紅外傳感器，進(jìn)入傳感器時(shí)會(huì)產(chǎn)生同比例的電信號(hào)，通過對(duì)傳感器電信號(hào)的分析計(jì)算，從而得到試樣的水蒸氣透過率和透濕系數(shù)。

2、測(cè)試應(yīng)用

薄膜——適用于各種塑料薄膜、塑料復(fù)合薄膜、紙塑復(fù)合膜、土工膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜、防水透氣膜等膜狀材料的水蒸氣透過率測(cè)試

片材——適用于各種工程塑料、橡膠，建材（建筑用防水材料）、保溫材料等片狀材料的水蒸氣透過率測(cè)試，如PP片材、PVC片材、PVDC片材、尼龍片材等

紙張、紙板——適用于紙張、紙板的水蒸氣透過率測(cè)試

3、技術(shù)指標(biāo)

測(cè)試范圍 0.01 ~ 60 g/m2·24h·0.1MPa（常規(guī)）

測(cè)試精度 0.01 g/m2·24h·0.1MPa

系統(tǒng)分辨率 0.001 g/m2·24h·0.1MPa

試樣數(shù)量 1 ~ 3件（數(shù)據(jù)各自單獨(dú)）

試驗(yàn)溫度 10 ~ 60°C（常規(guī)）

控溫精度 ±0.5°C

試驗(yàn)濕度 5%RH ~ 98%RH

控濕精度 ±2%RH

測(cè)試面積 50 cm2

試樣厚度 ≤ 3 mm （其他厚度要求可定做）

載氣流量 0 ~ 200 ml/min

試驗(yàn)壓力 ≥0.20 MPa

接口尺寸 1/8英寸金屬管

外形尺寸 440 mm (L) × 450 mm (W) × 450 mm (H)

電源 AC 220V 50Hz

凈重 42 kg

五、試驗(yàn)過程

1、裁樣

用專用取樣品從待測(cè)試的薄膜樣品表面裁取試樣6片，放置在23±2℃、50±10%的環(huán)境下狀態(tài)調(diào)節(jié)4 h。

2、水蒸氣透過率25℃下測(cè)試

(1) 在設(shè)備3個(gè)測(cè)試腔周邊涂抹一層真空油脂，取3片試樣分別裝夾到設(shè)備中。

(2) 設(shè)置試驗(yàn)條件(25℃、90%RH)、試樣名稱、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。打開氣源，調(diào)節(jié)載氣流量，使測(cè)試腔內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值。試驗(yàn)結(jié)束后設(shè)備顯示試樣的水蒸氣透過率值。

3、水蒸氣透過率38℃下測(cè)試

除試驗(yàn)溫度設(shè)置為38℃外，其余過程按照5.2中的步驟進(jìn)行測(cè)試。

六、試驗(yàn)結(jié)果

25℃、90%RH條件下，所測(cè)試薄膜試樣的水蒸氣透過率分別為3.11 g/(m2·24h)、3.09 g/(m2·24h)、3.17 g/(m2·24h)，平均值為3.12 g/(m2·24h)；38℃、90%RH條件下，所測(cè)試薄膜試樣的水蒸氣透過率分別為6.91 g/(m2·24h)、6.86 g/(m2·24h)、6.83 g/(m2·24h)，平均值為6.87 g/(m2·24h)。

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