纖維板防潮性能的測試方法與試驗儀器

摘要：纖維板是一種濕度敏感性材料，良好的防潮性能是延長纖維板使用壽命的重要保證。本文通過對纖維板樣品水蒸氣透過率的測試，介紹了一種纖維板防潮性能的有效表征方法，并通過對試驗原理、試驗過程及所使用設備W3/062水蒸氣透過率測試系統(tǒng)參數(shù)、適用范圍等內容的介紹，為纖維板防潮性能的監(jiān)測提供參考。

關鍵詞：防潮性能、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、纖維板

1、意義

纖維板是一種由木質纖維素或其他植物纖維素為原料，利用自身膠粘性或添加膠黏劑制成，在建筑業(yè)及家居裝修行業(yè)應用廣泛。在纖維板的使用過程中，翹曲變形是一種常見問題，影響產品的外觀及使用壽命，這種問題的出現(xiàn)與纖維板的易吸潮性有很大關系，為了降低纖維板的吸濕性，常在纖維板表面涂覆防水材料或增加纖維板密度，延長纖維板的使用壽命。傳統(tǒng)的纖維板防潮性能的測試方法是將樣品浸泡在水中一定時間后檢測其性能的變化，這種方法測試的是非常特殊的條件下纖維板對水的耐受性，無法用于準確評價纖維板在日常使用過程中的環(huán)境濕度條件下的吸濕性，因此，本文針對性的引入了纖維板水蒸氣透過率概念用于評價其在環(huán)境濕度下的防潮性。

2、試驗樣品

本次試驗以某品牌的纖維板為試驗樣品，測試其水蒸氣透過率。

3、試驗依據(jù)

目前片狀材料水蒸氣透過率的測試方法有杯式法、紅外傳感器法、電解傳感器法及濕度傳感器法，考慮到纖維板類材料的透濕性較高，本次試驗采用測試范圍較大的杯式法測試樣品的水蒸氣透過率，依據(jù)標準為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

本文采用W3/062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。

4.1 試驗原理

杯式法是基于水蒸氣的滲透引起透濕杯質量變化為原理，進一步測試材料的水蒸氣透過率。根據(jù)透濕杯質量的增加或減少，該方法又分為增重法與減重法兩種試驗方法，增重法是透濕杯被放一定量的干燥劑，透濕杯外側為高濕條件；減重法為透濕杯中放入一定量的蒸餾水，透濕杯外側為低濕環(huán)境。無論哪種方法，在濕度差的驅動下，水蒸氣均由高濕側通過試樣滲透到低濕側，增重法表現(xiàn)為透濕杯質量增加，減重法表現(xiàn)為質量減少，當透濕杯的質量隨時間的變化恒定時，水蒸氣在試樣兩側的滲透達到平衡，此時根據(jù)測試時間間隔內透濕杯質量的變化情況計算試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設備參數(shù)

本設備可實現(xiàn)增重法與減重法兩種試驗模式，增重法測試范圍為0.1 ~ 2500 g/(m²·24h)，減重法測試范圍為0.1 ~ 10,000 g/(m²·24h)，測試精度為0.01 g/(m²·24h)，系統(tǒng)分辨率為0.001g；溫濕度自動控制、范圍寬、精度高，溫度控制范圍為15 ~ 55 ℃，控溫精度為±0.1 ℃；減重法控濕范圍為70 ~ 90%RH，增重法控濕范圍為10 ~ 98%RH，控濕精度為±1%RH，可實現(xiàn)不同溫濕度條件下水蒸氣透過率的測試；吹掃風速范圍為0.5 ~ 2.5 m/s；試樣尺寸為Ф74 mm，測試面積為33 cm²；系統(tǒng)自動間歇稱重，每次稱重前系統(tǒng)自動清零，試驗腔內可容納6個透濕杯，每個透濕杯可獨立試驗，可同時測試6種相同或不同的試樣；支持Lystem^TM實驗室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于多種類型材料水蒸氣透過率測試，如塑料薄膜、紙塑復合膜、土工膜、鍍鋁膜、鋁塑復合膜、防水透氣膜等膜狀材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材等工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，煙包鋁箔紙、利樂包等紙張、紙板材料，防水透氣布料、尿不濕無紡布料、衛(wèi)生用品用無紡布等紡織品、無紡布等材料。除此之外，還可擴展應用于人造皮膚、醫(yī)療用品及輔料、太陽能背板、液晶顯示屏膜、漆膜、化妝品、生物降解膜等材料及產品的透濕性、阻水性、保濕性測試。

(2) 本設備滿足多項國家與國際標準，如GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003等。

5、試驗過程

(1) 按照透濕杯的尺寸，從纖維板樣品上裁取試樣3塊，并用蠟將試樣分別密封在3個加入了一定量蒸餾水的透濕杯上，確保透濕杯與試樣間密封良好。

(2) 將密封試樣的透濕杯放入設備試驗腔中的托盤上，關閉試驗腔門，設置試樣厚度、試驗溫度、濕度等參數(shù)信息，點擊試驗選項，試驗開始。設備根據(jù)設置參數(shù)自動對透濕杯進行間歇稱重。

(3) 試驗結束后，設備根據(jù)3個透濕杯的質量隨時間變化情況，計算并顯示3個試樣的水蒸氣透過率。

6、試驗結果

本次試驗所測試的3個試樣的結果值分別為2186.7968 g/(m²·24h)、2076.4062 g/(m²·24h)、2092.4063 g/(m²·24h)，纖維板樣品的水蒸氣透過率取3個試樣測試結果的平均值2118.5364 g/(m²·24h)。

7、結論

本文通過對纖維板樣品水蒸氣透過率的測試介紹了一種可反映纖維板在濕度為90%RH條件下的防潮性能，試驗過程簡單，設備易于操作，試驗效率高，試驗結果的準確性高、重復性好，根據(jù)實際應用情況，還可利用文中所述設備測試纖維板材料在其他濕度條件下的水蒸氣透過率。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技術企業(yè)，現(xiàn)已研發(fā)設備100余套，可用于測試材料的氧氣透過量、氮氣透過量、二氧化碳透過量、水蒸氣透過率、拉伸性能、抗沖擊性能、摩擦系數(shù)、膠粘性能、密封性能、熱封強度、熱縮性能、剝離強度、總遷移量等全面的性能指標，了解相關設備信息，可登陸濟南蘭光公司網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！