采用增重法與減重法分別測試發(fā)泡海綿防潮性的差異分析

　　摘要：用于測試材料水蒸氣透過率的杯式法包括增重法與減重法兩種試驗方法。本文分別采用這兩種方法測試一種閉孔發(fā)泡海綿樣品的水蒸氣透過率，并比較了兩種方法的試驗原理、試驗過程、試驗結果，介紹了設備參數(shù)及適用范圍，為利用杯式法測試材料的防潮性能提供參考。

　　關鍵詞：杯式法、稱重法、增重法、減重法、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、防潮性能、閉孔發(fā)泡海綿

1、意義

　　水蒸氣透過率是衡量材料防潮性能的重要參考指標，對水蒸氣透過率的測試及研究是材料應用的重要環(huán)節(jié)。杯式法原理是材料水蒸氣透過率測試的重要原理之一，該原理又稱為稱重法原理，是根據(jù)透濕杯的質量變化計算材料的水蒸氣透過率。杯式法又包括增重法、減重法兩種試驗方法，本文通過針對性的測試綜合比較并分析兩種方法的異同。

　　閉孔發(fā)泡海綿是發(fā)泡海綿的一種，其內部為相互獨立的泡孔，即泡孔與泡孔之間有壁膜隔開，不互相聯(lián)通，這種*隔開的獨立氣泡結構及材料自身的疏水性能，能夠有效防止水氣滲透，具有一定的防潮性能，是理想的密封材料。本文即用上述兩種方法分別測試閉孔發(fā)泡海綿的水蒸氣透過率。

2、試驗樣品

　　本文以一種閉孔發(fā)泡海綿為試驗樣品。

3、試驗依據(jù)

　　本次試驗過程依據(jù)GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法 杯式法》。

4、試驗設備

　　本次試驗所采用的試驗設備為C360M水蒸氣透過率測試系統(tǒng)為試驗設備，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發(fā)生產。

C360M水蒸氣透過率測試系統(tǒng)

4.1 試驗原理

　　增重法的試驗原理是根據(jù)滲透進入透濕杯中水蒸氣的質量計算材料的水蒸氣透過率，即透濕杯中放入一定量的干燥劑，用于吸收滲透進透濕杯的水蒸氣，試樣密封在透濕杯口，將透濕杯內部與外部環(huán)境隔開，外部環(huán)境控制為高濕環(huán)境，水蒸氣從外部環(huán)境中通過試樣滲透到透濕杯中，引起透濕杯質量增加，通過測試透濕杯總量隨滲透時間增加的情況，得到試樣的水蒸氣透過率。

　　減重法的試驗原理是根據(jù)透濕杯中的水蒸氣向外滲透引起透濕杯質量減輕來計算材料的水蒸氣透過率。與增重法相比，減重法透濕杯中裝入的是一定量的蒸餾水，形成高濕環(huán)境，透濕杯的外部環(huán)境控制為低濕環(huán)境，從而實現(xiàn)水蒸氣的滲透，根據(jù)透濕杯質量隨滲透時間的減少量得到材料的水蒸氣透過率。

4.2 設備參數(shù)

　　支持增重法、減重法兩種試驗方法，增重法的測試范圍為0.01 ~ 1200 g/(m²·24h)，減重法的測試范圍為0.01 ~ 10,000 g/(m²·24h)；一次試驗可測試6個試樣，提高了試驗效率；艙體空間立體恒溫，控溫范圍(15~55) ± 0.2℃；配備高效率無水霧濕度自動調節(jié)裝置，控濕范圍為(10~90)% ± 1%，氣體干燥裝置無需更換內芯，連續(xù)工作壽命可達兩萬小時；試樣尺寸為Φ74 mm，測試面積為33 cm²；風速自動調節(jié)；先進流體力學和熱力學結構分析設計的專(分隔符)利測試艙和透濕杯，溫度和濕度更加均勻穩(wěn)定，測試周期更短，結果更精準；*DataShield^TM數(shù)據(jù)盾系統(tǒng)，對接用戶數(shù)據(jù)集中管理要求，支持多種數(shù)據(jù)格式導出；采用可靠安全算法，防止數(shù)據(jù)泄露；支持通用有線和無線局域網，選配無線網，支持接入第三方軟件。

4.3 適用范圍

　　(1) 本設備適用于薄膜類、片材類、紙張與紙板類、紡織品與非紡織布等包裝材料與產品的水蒸氣透過率的測試。其中，薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材(建筑用防水材料)、保溫材料等，如PP、PVC、PVDC、尼龍等片材。可擴展用于建筑材料、無菌護創(chuàng)膜、醫(yī)用膏藥貼劑等材料水蒸氣透過率的測試。

　　(2) 本設備可滿足多項國家和標準，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1等。

5、試驗過程

　　從樣品表面裁取6片直徑為100 mm的試樣，兩種方法各測試3片。

5.1 增重法

　　(1) 向3個透濕杯中加入一定量的干燥劑，將試樣分別放置在透濕杯中，插入遮模，沿遮模灌入密封用蠟對試樣進行密封。待試樣密封好后，將透濕杯放入設備的透濕杯架中，關閉測試艙門。

　　(2) 在設備的控制軟件中設置試樣名稱、試驗溫度、濕度、試驗方法(增重法)、試驗模式等參數(shù)信息，點擊試驗選項，試驗開始。設備按照設定的參數(shù)進行試驗，并在試驗結束后顯示試驗結果。

5.2 減重法

　　向透濕杯中加入一定量的蒸餾水，其余操作與增重法相同，其中試驗方法選擇減重法。

6、試驗結果

　　分別取每種試驗方法的3個試樣測試結果的算術平均值作為樣品的測試結果。采用增重法測試的樣品的水蒸氣透過率為2.8064 g/(m²·24h)，減重法所測試樣品的水蒸氣透過率為3.3916 g/(m²·24h)。

7、結論

　　從增重法與減重法的試驗原理及試驗操作來看，兩者在透濕杯內放入的試劑、外部環(huán)境的濕度、水蒸氣滲透的方向等方面有所不同；從試驗結果來看，兩者所測試的閉孔發(fā)泡海綿樣品的水蒸氣透過率并不相同，故而可根據(jù)材料實際應用的情形選擇合適的試驗方法。本文所使用的試驗設備可用于兩種試驗方法的準確測試，且測試結果的精度均較高。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設備研發(fā)生產與包裝檢測服務的高新(分隔符)技術企業(yè)，新推出的C系列阻隔性檢測設備，采用自主傳感器技術，在測試精度、效率與自動化方面進行了革命性升級，實現(xiàn)了包裝阻隔性設備的震撼蛻變。了解相關設備信息，可登陸濟南蘭光公司站查看具體信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進技術溝通與合作。