防銹紙樣品水蒸氣透過率的測試方法與儀器

摘要：阻濕性能的優(yōu)劣對防銹紙發(fā)揮其防銹功能具有重要意義。本文利用杯式法原理測試了防銹紙樣品的水蒸氣透過率，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，可為防銹膜阻濕性能的驗(yàn)證方法提供參考。

關(guān)鍵詞：水蒸氣透過率、杯式法、稱重法、增重法、減重法、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、阻濕性能、防潮性能、防銹紙

1、意義

當(dāng)所處環(huán)境中的濕度達(dá)到65%時，金屬則易銹蝕。因此，防潮是金屬防銹蝕過程中的重要一環(huán)。防銹紙是一種常見的金屬產(chǎn)品包裝材料，其含有的氣相緩蝕劑能夠持續(xù)緩慢的釋放，從而在金屬所處的密閉環(huán)境中形成防止金屬銹蝕的氣體保護(hù)層，實(shí)現(xiàn)對金屬的有效防銹。根據(jù)上述分析，防銹紙的功效如何，除了與其含有的氣相緩蝕劑的種類、釋放性能等因素有關(guān)外，還與防銹紙的阻濕性能息息相關(guān)。良好的阻濕性能可有效降低水蒸氣向包裝內(nèi)部的滲透量，可保證金屬的存儲環(huán)境濕度始終維持較低水平，有利于金屬的防銹保護(hù)。本文針對性的介紹了防銹紙阻濕性能的檢測與驗(yàn)證方法。

2、試驗(yàn)樣品

本文以某企業(yè)生產(chǎn)的防銹紙為樣品，測試其水蒸氣透過率。

3、試驗(yàn)依據(jù)

本次試驗(yàn)采用杯式法原理測試試樣的水蒸氣透過率，試驗(yàn)過程依據(jù)GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

本文采用C360M水蒸氣透過率測試系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，該設(shè)備為濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的新型阻隔性檢測儀器。

4.1 試驗(yàn)原理

杯式法（又稱為稱重法），是通過測試透濕杯質(zhì)量隨滲透時間的變化計(jì)算得出試樣的水蒸氣透過率。根據(jù)透濕杯質(zhì)量增加或降低，該原理又可分為增重法與減重法，這兩種試驗(yàn)方法均是通過裝夾的試樣分隔透濕杯的內(nèi)部與外部環(huán)境，使試樣的兩側(cè)形成兩種不同的濕度。增重法透濕杯中放入一定量的干燥劑，透濕杯外側(cè)進(jìn)行高濕環(huán)境控制，減重法透濕杯中放入一定量的蒸餾水，外側(cè)進(jìn)行低濕環(huán)境控制，從而實(shí)現(xiàn)水蒸氣從高濕側(cè)通過試樣滲透到低濕側(cè)，引起透濕杯質(zhì)量增加或減輕，根據(jù)透濕杯質(zhì)量隨時間的變化情況計(jì)算試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設(shè)備參數(shù)

支持增重法、減重法兩種試驗(yàn)方法，增重法與減重法的測試范圍分別為0.01 ~ 1,200 g/(m²·24h)與0.01 ~ 10,000 g/(m²·24h)；一次試驗(yàn)可測試6個試樣，提高了試驗(yàn)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(diào)節(jié)裝置，控濕范圍為(10%~90%)±1%，氣體干燥裝置無需更換內(nèi)芯，連續(xù)工作壽命可達(dá)兩萬小時；試樣尺寸為Φ74 mm，測試面積為33 cm²；風(fēng)速自動調(diào)節(jié)；先進(jìn)流體力學(xué)和熱力學(xué)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的磚利測試艙和透濕杯，溫度和濕度更加均勻穩(wěn)定，測試周期更短，結(jié)果更精準(zhǔn)；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(dǎo)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(wǎng)，選配專用無線網(wǎng)，支持接入第三方軟件。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)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(chǎn)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(fù)合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)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(kuò)展用于建筑材料、無菌護(hù)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(shè)備可滿足多項(xiàng)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1等。

5、試驗(yàn)過程

(1) 裁樣

用取樣器從試樣表面裁取6片直徑為74 mm的試樣。

(2) 裝樣

在每個透濕杯中加入一定量的蒸餾水，然后依次放入密封墊片、試樣、密封圈，并用透濕杯蓋夾緊。

(3) 試驗(yàn)

打開設(shè)備腔蓋，將6個裝好試樣的透濕杯依次放在透濕杯架上，關(guān)閉設(shè)備腔蓋。在控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、濕度、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)自動控制試驗(yàn)條件，并間歇自動稱重。試驗(yàn)過程中可實(shí)時查詢每個透濕杯的質(zhì)量、水蒸氣透過率等試驗(yàn)結(jié)果。

6、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)所測試6個試樣的結(jié)果值分別為2.9146 g/(m²·24h)、2.9430 g/(m²·24h)、2.9076 g/(m²·24h)、3.0047 g/(m²·24h)、2.9872 g/(m²·24h)、2.9146 g/(m²·24h)，樣品的水蒸氣透過率取各試樣測試結(jié)果的平均值2.9453 g/(m²·24h)。

7、結(jié)論

環(huán)境濕度是造成金屬銹蝕的重要因素，加強(qiáng)對金屬包裝材料阻濕性能的測試是金屬防銹工作的重要環(huán)節(jié)。本文利用C360M水蒸氣透過率測試系統(tǒng)測試了防銹紙樣品的水蒸氣透過率，設(shè)備操作簡單，高度智能化，避免了人為因素的干擾，通過對試驗(yàn)溫濕度的精準(zhǔn)控制及干擾因素的修正，保證了測試結(jié)果的精度及準(zhǔn)確性，且6個試樣測試結(jié)果的平行性、穩(wěn)定性均較高，這說明本測試方法可以準(zhǔn)確的反映防銹紙的阻濕性能。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的技術(shù)企業(yè)，正值成立30周年之際，推出多款含有自有磚利技術(shù)傳感器且高精度、穩(wěn)定性好、使用壽命長的氧氣、水蒸氣透過率檢測設(shè)備，了解設(shè)備信息，可登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看或致電咨詢。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(jìn)技術(shù)溝通與合作。