包裝材料水蒸氣透過率測試溫度影響分析

一、意義

水蒸氣透過率是評價包裝材料阻濕性的指標(biāo)，是影響包裝材料對所包裝產(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環(huán)境同樣會影響其水蒸氣透過率，因此對于已經(jīng)成型的包裝材料來說，可通過對存儲及流通環(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。本文測試了不同試驗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、試驗依據(jù)

包裝材料水蒸氣透過率的測試方法有杯式法、電解傳感器法、濕度傳感器法、紅外傳感器法等，本次試驗依據(jù)紅外傳感器法測試樣品，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定 紅外檢測器法》。

三、試驗樣品

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

四、試驗設(shè)備

本次試驗所采用的試驗設(shè)備為WPT-203紅外法水蒸氣透過率測試儀，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、試驗原理

儀器采用紅外傳感器法測試原理，將待測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)入傳感器時會產(chǎn)生同比例的電信號，通過對傳感器電信號的分析計算，從而得到試樣的水蒸氣透過率和透濕系數(shù)。

2、測試應(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試

3、技術(shù)指標(biāo)

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

測試精度 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）

試驗溫度 10 ~ 60°C（常規(guī)）

控溫精度 ±0.5°C

試驗濕度 5%RH ~ 98%RH

控濕精度 ±2%RH

測試面積 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、試驗過程

1、裁樣

用專用取樣品從待測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℃下測試

(1) 在設(shè)備3個測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)置試驗條件(25℃、90%RH)、試樣名稱、試驗?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點擊試驗選項，試驗開始。打開氣源，調(diào)節(jié)載氣流量，使測試腔內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值。試驗結(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℃下測試

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

六、試驗結(jié)果

25℃、90%RH條件下，所測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)。

濟(jì)南賽成儀器一直致力于為大部分國家客戶提供高性價比的整體解決方案，公司的核心宗旨就是持續(xù)創(chuàng)新，打造高精尖檢測儀器，滿足行業(yè)內(nèi)不同客戶的品控需求，期待與行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位增進(jìn)交流和合作。

賽成儀器，賽出品質(zhì)，成就未來！