水蒸氣透過率的檢測方法分析

為了保證包裝產品的有效性，要求其具有良好的阻隔性能，其中衡量的一個重要指標就是水蒸氣透過率（量）。國內外有很多關于水蒸氣透過率（量）的測試標準，其中國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會頒發的常用檢測標準方法有以下幾種：

GB/T 1037-2021 塑料薄膜與薄片水蒸氣透過性能測定 杯式增重與減重法

GB/T 31355-2014 包裝件和容器水蒸氣透過性測試方法 紅外傳感器法

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

GB/T 21332-2008 硬質泡沫塑料 水蒸氣透過性能的測定

GB/T 16928-1997 包裝材料試驗方法 透濕率

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

1.從測試方法原理上分析

可見薄膜水蒸氣透過率（量）檢測方法主要分為兩類，分別是稱重法（WVTR-RC6稱重法水蒸氣透過率）和傳感器法（WVTR-AE3電解法水蒸氣透過率及WVTR-E3紅外法水蒸氣透過率測試儀）。

WVTR-RC6稱重法水蒸氣透過率

電解法及紅外法水蒸氣透過率測試儀

稱重法（又稱杯式法）分增重法和減重法兩種，檢測的是透濕杯的重量變化。電解分析法和紅外檢測器法隸屬于傳感器法，電解法的原理是指水蒸氣遇電極電解為氫氣和氧氣，通過電解電流計算出一定時間內透過單位面積試樣的水蒸氣透過率（量）；紅外法的原理是水蒸氣從高濕度腔通過樣品滲透到低濕度腔，由載氣傳送到紅外檢測器產生的電信號計算出水蒸氣透過率（量）。

2.從測試條件及適用范圍上分析

根據三種國標方法試驗條件的選擇上，一致含有的條件為溫度38℃、濕度90%。同時，水蒸氣透過（率）量定義的含義也是一致的，單位均為g/(m2·24h)。此外，傳感器法的測試條件比杯式法的選擇更寬泛。在適用范圍的選擇上，杯式法不適用于水蒸氣透過率較小的的材料，即高阻隔性材料。傳感器檢測方法的測試下限可以達到0.0001g·(m2·24h)，適用范圍更廣。3.從試驗效率和經濟實用上分析在測量時間方面，杯式法儀器測量時間較長，做高阻隔樣品需要24小時左右；紅外法和電解法儀器檢測時效最快只需要8小時。在元件損耗方面，杯式法儀器基本無損耗；紅外傳感器只是檢測紅外能量的損失，水蒸氣不經過任何處理，不存在其它誤差因素的干擾，損耗較小；電解傳感器通過電極電解水蒸氣，電極的損耗都會影響測試的精度，累積誤差大，需要根據要求進行周期性設備標定，當損耗到一定程度時需更換電解傳感器，損耗較大。此外，在傳感器法儀器測試過程中，需要持續通入載氣，用于攜帶通過試樣的水蒸氣，載氣使用量較大，測試成本相對較高。

   檢測包裝塑料薄膜水蒸氣透過率（量）的3種方法原理雖各不相同，且各有優缺點，但只要定期使用標準膜來校準傳感器法的儀器，測得的數據與稱重法是一致的，具體可根據自身需求來選擇。