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，是影響包裝材料對所包裝產品保護功能的重要因素，是防止產品出現受潮、發霉、結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、厚度、材料內部結構及溫度、濕度等環境條件等，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，同種材質包裝厚度較厚者、結晶度、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境同樣會影響其水蒸氣透過率，因此對于已經成型的包裝材料來說，可通過對存儲及流通環境的控制，使包裝材料的阻濕性滿足產品的保質要求。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

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，本次試驗依據紅外傳感器法測試樣品，所依據的標準為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

本文以某企業生產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、試驗設備

本次試驗所采用的試驗設備為WPT-203紅外法水蒸氣透過率測試儀，該設備由濟南賽成電子科技有限公司自主研發生產。

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散，在低濕腔，水蒸氣被載氣攜帶至紅外傳感器，進入傳感器時會產生同比例的電信號，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。

2、測試應用

薄膜——適用于各種塑料薄膜、塑料復合薄膜、紙塑復合膜、土工膜、共擠膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜、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、技術指標

測試范圍 0.01 ~ 60 g/m2·24h·0.1MPa（常規）

測試精度 0.01 g/m2·24h·0.1MPa

系統分辨率 0.001 g/m2·24h·0.1MPa

試樣數量 1 ~ 3件（數據各自單獨）

試驗溫度 10 ~ 60°C（常規）

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%的環境下狀態調節4 h。

2、水蒸氣透過率25℃下測試

(1) 在設備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備中。

(2) 設置試驗條件(25℃、90%RH)、試樣名稱、試驗模式等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。打開氣源，調節載氣流量，使測試腔內的濕度達到設定值。試驗結束后設備顯示試樣的水蒸氣透過率值。

3、水蒸氣透過率38℃下測試

除試驗溫度設置為38℃外，其余過程按照5.2中的步驟進行測試。

六、試驗結果

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)。

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