试验温度对包装材料水蒸气透过率的影响分析
影响包装材料阻隔性的主要因素和最新测试技术
影响包装材料阻隔性的主要因素和最新测试技术包装作为产品安全的第一道防线，包装材料的阻隔性能就是保证产品安全的一个重要手段，它可以保证产品保质保鲜,保证预期的货架寿命，减少因产品变质而引起公众疾病的危险。
在包装材料的生产和使用过程中，存在着很多影响材料阻隔性的因素，因此，我们先来看哪些因素影响着材料的阻隔性。
一.影响阻隔性的主要因素：1.材料自身的影响：高分子的立体结构、结晶程度、链取向、亲水性、表面性能、添加物、厚度、和多层结构等自身因素都会不同程度地影响材料的阻隔性。
2.外部因素的影响：环境温度的影响：温度每升高1℃，材料的渗透率会增加5~7%环境湿度的影响：相对湿度会影响含氢键的极性高分子, 在高湿度的情况下，象NYLOR、EVOH等材料的透气率会产生突升。
因此，我们在研究包装材料的阻隔性能时，就必须要考虑到材料的特性，以及材料最终使用的内、外部环境。
二.阻隔性测试的最新技术：1.透氧测试：等压---库仑电量传感器法，这是美国MOCON公司专利技术，MOCON公司以40年的渗透测试的专业经验，拥有世界上最先进的渗透性测试技术，以及多种专利和国际标准认可，ASTM 和ISO相关标准都是以MOCON产品为基础的，目前在全世界已有3000多台MOCON设备，美国市场占有率更达到98% 。
1) 等压---库仑电量传感器技术介绍：库仑电量传感器是国际公认的绝对值传感器，传感器中每通过一个氧气分子，就会释放出四个电子，氧分子数量和电子数量的关系是线性正比的，传感器的准确率非常高，而且不受渗透浓度和传感器环境变化影响的。
因此，采用这种传感器的仪器是不需要校准和标定的。
等压法透氧测试的国际标准ISO15105-2、ASTM D3985都要求采用库仑电量传感器对渗透过来的氧气进行100%的检测。
目前只有MOCON公司的透氧仪采用了真正的库仑电量绝对值传感器，真正符合ISO 10105-2和ASTM D3985标准，其精度、可靠性之高是全球公认的。
包装材料的气体渗透性能研究
包装材料的气体渗透性能研究在现代商品流通和储存的过程中，包装材料的性能起着至关重要的作用。
其中，气体渗透性能是评估包装材料质量和适用性的关键指标之一。
气体的渗透可能会导致包装内部的产品发生变质、腐败或质量下降，因此，深入研究包装材料的气体渗透性能对于保障产品的品质和安全具有重要意义。
首先，让我们来了解一下什么是气体渗透性能。
简单来说，气体渗透性能指的是气体分子在一定条件下通过包装材料的能力。
这一能力受到多种因素的影响，包括材料的化学组成、分子结构、物理形态以及外部环境条件等。
常见的包装材料如塑料、纸张、金属箔等，它们的气体渗透性能各有差异。
塑料薄膜是目前应用较为广泛的包装材料之一，例如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。
PE 薄膜具有较好的柔韧性和一定的气体阻隔性能，但对于氧气等气体的阻隔效果相对较弱；PP 薄膜的强度较高，但气体渗透性能也相对较高；而PET 薄膜在气体阻隔方面表现较好，但成本相对较高。
纸张作为一种传统的包装材料，其气体渗透性能相对较高。
这是由于纸张的纤维结构较为疏松，存在大量的孔隙，使得气体分子容易通过。
不过，通过对纸张进行特殊的处理，如涂布、覆膜等，可以在一定程度上提高其气体阻隔性能。
金属箔，如铝箔，具有优异的气体阻隔性能。
这是因为金属的原子结构紧密，气体分子难以穿透。
但金属箔的成本较高，且柔韧性和加工性能相对较差，通常与其他材料复合使用以达到理想的包装效果。
包装材料的气体渗透性能不仅取决于材料本身的特性，还受到环境因素的影响。
温度是其中一个重要的因素。
一般来说，温度升高会导致气体分子的运动速度加快，从而增加气体通过包装材料的渗透速率。
湿度也会对气体渗透性能产生影响。
对于某些亲水性的包装材料，高湿度环境可能会使其吸湿膨胀，从而增大孔隙，导致气体渗透性能增加。
在研究包装材料的气体渗透性能时，常用的测试方法有压差法和等压法。
压差法是通过在包装材料两侧建立压力差，测量气体在一定时间内通过材料的流量来计算渗透系数。
塑料薄膜（袋）透水蒸气性试验方法评价
塑料薄膜（袋）透水蒸气性试验方法评价2007年第l7卷第5期塑料包装55塑料薄膜(袋)透水蒸气性试验方法评价程氢(国家塑料制品质量监督检验中心)摘要透水蒸气性是对食品,药品的质量保持及其重要,本文结合作者日常工作的心得,对塑料薄膜(袋)透水蒸气性试验方法的影响因素进行了评价分析,并提出改进建议.关键词透水蒸气性杯式法传感器法增重法减重法一,概述:包装是塑料薄膜(袋)的一项主要应用领域,没有塑料包装,拥有众多种类商品的自助商场的发展是不可能的.包装材料最主要的功能是对所包装商品品质的保护.在这些商品中,食品由于其本质的化学不稳定性而且有特殊的重复性,其它含有活性物质的产品,特别是药品也具有这种不稳定性的特征.另外,某些含有活性物质的化妆品,也对塑料包装有着与食品药品类似的要求.对上述物品中的活性物质影响最大的,多是空气中的氧气及水蒸气,因此,如今的塑料包装企业,都把提高薄膜的阻隔性(阻氧,阻水蒸汽)作为一项重要的课题进行研究,并通过不断地研究更科学合理的测试方法,来验证研究的有效性,尤其是在国家质量监督检验检疫总局对食品用塑料包装材料实施市场准人——QS认证的今天,对现有试验方法进行概括,分析和总结,并探询更科学合理的试验方法,可以为Qs认证提供更加科学合理的依据.二,薄膜透水蒸气性试验方法1,杯式法(又叫称重法)杯式法(称重法)工作原理是在规定的温度,相对湿度条件下,试样两侧保持一定的水蒸气压差,测量透过试样的水蒸气量,由此计算水蒸气透过量和水蒸气透过系数.杯式法可以分为渗透进人透湿杯的增重法和渗透离开透湿杯的减重法两种测试方法.而目前我国唯一用来测试塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法的GB1037—1987采用的方法为增重法,即在透湿杯中加人指定的干燥剂(粒度及干燥处理),用密封蜡将薄膜样品履于上方, 将整个装置置于38oC,90%RH或23oC,90% R.H.的标准环境中,反复称重直到吸水性恒定.增重法的数学模型中,通常认为透湿杯内部,即干燥剂与样品膜之间的相对湿度(R.H.) 为0,外部的相对湿度为90%,样品承受的是从~'t-N内的(9O%RH)的水蒸气压差;而减重法中,透湿杯内盛有蒸馏水或是饱和盐溶液, 如果是蒸馏水则可认为透湿杯内部的100%R.H.,试验环境为38oC,10%R.H.,同样也是承受9O%RH的由内而外的稳定压差.虽然从ASTME96标准给出试验过程及计算公式看,56塑料包装2007年第17卷第5期增重法和减重法的试验数据,在理想状态下应是相同的,但由于国家标准乃至目前食品用包装,容器工具QS认证审查细则均未用该方法,因而目前国内普遍采用的方法仍是增重法测薄膜的透水蒸气性能.2,传感器法即用湿度传感器直接进行扩散腔干腔的湿度测量的方法.一般来说,对于传感器法,保持湿腔的相对湿度可以采用直接在湿腔中保持一定量的蒸馏水或者饱和盐溶液,也有使用饱和海绵,但是也必须保证蒸馏水或者溶液不与试样接触,这点与减重法相同.目前国内尚没有传感器法的相关标准,传感器法已有电解分析法,红外检定法等,相关的国际标准有ASTMF1249—01, ASTME398—03,ASTMF372—99等,通常更适用于水蒸气透过量较小的药用薄膜,片的测定.三,试验方法的局限性1,试样厚度的局限性;有关资料表明,杯式法及传感器法均不适用于过厚的试样.对于杯式法而言,过厚的样品会导致边缘密封性差,引人较大误差.2,环境变化引人误差;传统杯式法中,透湿杯需要在试验环境和称重环境中往复移动,使试验无法在一个稳定的状态下进行,以GB1037中试验条件A为例,在温度为38~C, 相对湿度90%的试验环境中,试样承受的从外到内的渗透压理论值为90%,假如称量环境为27~C,60%R.H.,则试样承受的渗透压变为60%R.H.,破坏了试样原来的渗透率平衡和扩散平衡,且由于试样的进出,恒温,恒湿箱内部本身的温,湿度也需一定时间才能重新稳定在设定的条件下,从而影响实验结果的准确性.3,难以长时间地保持稳定的水蒸气压差,尤其是对吸湿量较大的试样.原因有两方面:第一:由于操作者的个人习惯,如称量动作不够迅速,振动干燥剂不够充分,第二,虽然GB1037规定了干燥剂吸湿总量不得超过10%,但增量达7～9%时,干燥剂的吸湿率是否降低,尚无资料进行证明.上述两种原因都有可能造成实际渗透压与90%偏差较大,影响结果准确性.4,透湿杯密封可靠性差.密封蜡的组成及其质量对试验结果有较大影响,同时,在密封样品的过程中,经高温烘制过的干燥剂有一个直接裸露在空气中的过程,由于干燥剂此时吸湿能力较强,如果封蜡动作不迅速也会降低干燥剂的有效吸湿量.同时,密封时应注意对试样边缘的处理,尤其是对较厚的试样,倘若处理不好,就会成为试样误差一个来源.5,结果重复性差.不同的取样位置(印刷图案,膜的厚度),恒温恒湿箱内腔的温湿度均匀性都是影响测试结果的重要因素.6,试验周期长.一般根据我们日常检验总结出的规律一般而言,使用增量法测水蒸气透过量(wVT),对于WVT~<2g/24h?m的试样,如镀铝膜,多层阻隔膜等,试验周期一般一周以上,有时甚至在1O天以上且试样个体的相对单膜重复性较差,即使是普通的单层膜,如PE,BOPP膜等,一般检验周期至少在3 天以上.由于复合膜已成为目前食品及其它产品包装的主流,这样的检验周期,显然无法很好地满足生产企业及检验机构快速,准确,2007年第17卷第5期塑料包装57高效的要求,尤其是对于所有食品用塑料包装容器工具生产企业均要通过QS认证的今天,水蒸气透过量作为复合膜,袋产品型式检验的极其重要的一个指标,改良检验方法,提高检验时效,成为一个十分迫切及紧要的问题.四,改良建议1,改增重法为减重法;由于增重法需要操作者在试验过程中,每隔一段时间轻微振动干燥剂,以保持干燥剂的吸湿能力,所以增重法很难实现全自动检测,有关资料表明,减重法成为全自动称重法设备的首选.同时减重法不仅可采用全自动称重,还可避免许多人为因素的干扰,同时使用蒸馏水或饱和盐溶液提供稳定温度,测试环境效果稳定可靠.另一侧(测试腔环境)通过外界控制手段保持干燥,测试环境效果稳定可靠,能够持久保持试样两侧稳定的水蒸气压差,避免增重法中了因称重时的环境变化对结果的影响以及人为操作习惯性造成检测结果差异.因此,采用减重法测试包装材料的水蒸汽透过量不失为一个好的方法.不久前,一些权威检验机构之间的WVT比对结果表明,增重法与减重法测试结果及其接近,且由于增重法影响因素较多,哪一种方法更接近真值,还有待进一步论证,目前,国家试验室认可委员会(CNSA)再次组织了材料阻隔性能(水蒸气透过量,氧气透过量)实验室比对,可见对材料阻隔性测试准确性的重视.目前已有一些检测设备制造公司制造了减重法全自动称重法测试仪,如济南兰光机电技术有限公司推出的十二腔全自动透湿性测试仪rrSY—T3,不但有效解决了增重法中测试结果操作人员等因素的影响,同时很好地弥补了传统杯式法测试效率低的不足.2,保持操作人员的唯一性.即由同一个操作人员完成,试样检验全过程由于每一个人操作习惯的差异,对检验结果影响较大; 3,通过试验比较,选择一种密封性,透水性能更好的密封用蜡.现在,我国水蒸汽透湿测试国家标准仅有GB1037《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》,采用的时增量法测水蒸汽透过量,与国际标准如ISO标准,ASTM标准相比,所涉及方法较少,急需制定新的,更适应市场快速,准确检i贝0要求的试验方法标准,使试验方法更具实用性和准确性和高效性,真正达到及时,准确,高效反映产品质量的目的.目前,国家质监总局,国家标准化委员会已委托国家包装产品质量监督检验中心(济南),中国包装科研测试中心济南机电技术有限公司等单位共同承担《包装材料塑料薄膜, 复合薄膜和薄膜水蒸汽透过性的测定——对外传感器检测法》国家标准制定任务ISO15106—3:2003标准,并结合我国实际情况制定本国家标准,该方法基本原理的是将试样装夹到渗透腔内后,试样将渗透腔分成干腔(水蒸气浓度低)和湿腔(水蒸汽浓度高),在干腔中有干燥的载气流通过,在电解池中将从湿腔透过试样的水蒸气制成氢气和氧气,由电解电流的数值,计算试样的水蒸汽透过量.电解传感器法可以精确测定水蒸气透过量,并大大提高检测效率和水平,能够适应自动化生产线的生产需要.让我们拭目以待该标准的问世.。
水蒸气透过率测试仪的测试原理和检测意义 水蒸气透过率测试仪工作原理
水蒸气透过率测试仪的测试原理和检测意义水蒸气透过率测试仪工作原理水蒸气透过率测试仪别名透湿仪、透湿性测试仪、水蒸气透过率测定仪、透水汽试验仪。
是一款专业用于薄膜试样的水蒸气透过率测试系统，适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料与医疗、建材领域等多种材料的水蒸气透过率的测定。
通过水蒸气透过率的测定，达到掌控与调整材料的技术指标，充分产品应用的不同需求。
检测意义隔绝性能就是隔绝水蒸气性能，是指包装材料对液体、水蒸气等渗透物的隔绝作用。
隔绝水蒸气性能是影响产品货架期质量的紧要因素之一，也是分析货架期的紧要参考之一、企业通过对该项检测项目的测试分析，能解决由于产品对水蒸气敏感而产生的受潮变质等问题。
适用范围透湿仪紧要适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料、高隔绝材料、太阳能背板、金属箔片、防水卷材及塑料、橡胶、纸质、玻璃、金属等材料的瓶、袋、罐、盒等包装容器的水蒸气透过率的测定。
通过水蒸气透过率的测定，达到掌控与调整包装材料等产品的技术指标、充分产品应用的不同需求。
测试原理1、红外法:接受红外传感器法测试原理，将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动；由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿侧穿过薄膜扩散到低湿侧；在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至红外传感器，进入传感器时会产生同比例的电信号，通过对传感器电信号的分析计算，从而得出试样的水蒸气透过率等参数。
对于包装容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。
2、电解法:接受电解传感器法测试原理，在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至传感器，3、称重法:接受透湿杯称重法测试原理，在确定的温度下，使试样的两侧形成一特定的湿度差，水蒸气透过透湿杯中的试样进入干燥的一侧，通过测定透湿杯重量随时间的变化量，从而求出试样的水蒸气透过率等参数。
4、湿度法:把待测试样夹在恒温的干、湿腔之间，由测试腔内的传感器分析腔内湿度的变化，并跟踪由预设下限值至上限值所需的时间，通过连续多次测量和系统分析，求出试样的水蒸气透过率和透湿系数。
水蒸气透过率测试标准
水蒸气透过率测试标准水蒸气透过率测试是一种用于评估材料对水蒸气透过性能的测试方法。
水蒸气透过率是指单位时间内单位面积材料透过水蒸气的量，通常以克/平方米/小时（g/m2/h）为单位。
水蒸气透过率测试标准对于各种建筑材料、防水材料、纺织品等领域具有重要意义，因此，制定和遵守相应的测试标准显得尤为重要。
水蒸气透过率测试标准通常由国家标准化组织或相关行业协会制定，并且针对不同类型的材料和产品可能会有不同的标准。
在国际上，常见的水蒸气透过率测试标准包括ASTM E96、ISO 2528、JIS L1099等。
这些标准通常包括测试样品的准备、测试设备的选择和校准、测试条件的设定、测试方法的描述、数据处理和报告要求等内容。
首先，测试样品的准备是水蒸气透过率测试的第一步。
样品的尺寸、数量、存放条件等都会对测试结果产生影响，因此需要严格按照标准要求进行样品的准备工作。
其次，测试设备的选择和校准也至关重要。
测试设备的准确性和稳定性直接影响测试结果的可靠性，因此在进行测试之前需要对测试设备进行校准，并且选择合适的设备进行测试。
在进行水蒸气透过率测试时，测试条件的设定是非常重要的。
温度、湿度等环境条件会对测试结果产生影响，因此需要在标准规定的条件下进行测试。
此外，测试方法的描述也是水蒸气透过率测试标准中的重要内容之一。
测试方法需要清晰地描述每个步骤的操作要求，以确保测试的准确性和可重复性。
最后，数据处理和报告要求也是水蒸气透过率测试标准中必不可少的部分。
测试完成后，需要对测试数据进行处理，并按照标准要求编制测试报告。
测试报告通常包括样品信息、测试条件、测试方法、测试结果等内容，需要清晰、准确地呈现测试过程和结果。
总之，水蒸气透过率测试标准对于评估材料的水蒸气透过性能具有重要意义。
遵守相应的测试标准，能够确保测试结果的准确性和可靠性，为材料的研发、生产和应用提供可靠的依据。
因此，各相关行业应严格遵守水蒸气透过率测试标准，促进行业的健康发展和产品质量的提升。
水蒸气透过率测试标准
水蒸气透过率测试标准水蒸气透过率是指单位时间内单位面积材料内水蒸气的透过量，通常用g/(m^2·d)来表示。
水蒸气透过率测试是评价材料防水透气性能的重要指标，对于建筑材料、纺织品、包装材料等具有重要意义。
因此，制定水蒸气透过率测试标准对于保障产品质量、促进技术创新具有重要意义。
目前，国际上对水蒸气透过率测试的标准主要包括ISO 2528、ASTME96/E96M、GB/T 12704等。
这些标准主要从测试方法、试样制备、测试条件等方面进行了规定，确保了测试结果的准确性和可比性。
首先，水蒸气透过率测试的试样制备非常重要。
试样的制备应符合标准要求，包括试样的尺寸、厚度、平整度等。
试样的不合格将直接影响测试结果的准确性，甚至导致测试无法进行。
因此，在进行水蒸气透过率测试前，必须严格按照标准要求进行试样制备工作。
其次，测试条件的控制也是影响水蒸气透过率测试准确性的重要因素。
包括温度、湿度、气流速度等测试条件都需要严格控制，以确保测试结果的可比性。
在测试过程中，必须严格按照标准要求进行条件控制，避免外界因素对测试结果的影响。
此外，水蒸气透过率测试的方法也是关键的一环。
不同的标准对测试方法有所不同，但都需要保证测试的准确性和可靠性。
在进行测试时，操作人员必须严格按照标准要求进行操作，确保测试结果的可信度。
总的来说，水蒸气透过率测试标准的制定和执行，对于保障产品质量、促进技术创新具有重要意义。
只有严格按照标准要求进行测试，才能得到准确可靠的测试结果，为产品的研发和生产提供可靠的依据。
因此，各相关行业应该高度重视水蒸气透过率测试标准的执行，确保产品质量和技术创新的持续推进。
塑料薄膜水蒸气透过率的不确定度评定报告
塑料薄膜水蒸气透过率的不确定度评定报告本报告主要介绍了塑料薄膜水蒸气透过率的不确定度评定。
在实验室中，使用了有效的测试方法和设备来测量样品的透过率值，并进行数据处理来计算其不确定度。
实验方法：实验使用标准的湿空气法来测试塑料薄膜水蒸气透过率。
实验条件如下：温度：25℃湿度：85％测试面积：50 cm²测量时间：24小时使用的测试设备：1.湿空气流量计2.感温电阻式温度计3.湿度传感器实验步骤：1.准备好测试样品，将样品放置在测试仪器上。
2.将仪器中东的空气流量调整至20.00 ml/min。
3.将测试仪器置于温度为25℃±0.1℃的恒温箱中并且保持湿度为85％的稳定状态。
4.记录温度和湿度的变化以及测试仪器排出的空气体积。
5.根据测量数据计算出水蒸气的透过率值，并对误差来源进行分析，以确定实验的不确定度。
计算公式：透过率（g/m²·24h）=（L×A×td）/（Δp×t）其中，L为蒸气的传导系数，A为样品的表面积，td为测试时间，Δp 为水蒸气压差，t为温度。
结果和讨论：经过测试和数据处理，得出样品的水蒸气透过率结果为：透过率（g/m²·24h）= 2.51±0.05样品的透过率值的不确定度主要来自以下因素：1.测试仪器的测量误差2.操作员误差3.样品本身的不确定性实验表明，塑料薄膜的透过率准确性较高，适用于精准测量。
本实验的数据处理方法和透过率计算方式都是相对准确的，能够评定出实验结果的不确定度。
结论：塑料薄膜水蒸气透过率的不确定度可以通过标准的湿空气法测试和数据处理来评定。
在实验过程中，应注意操作规范，减少测量误差和操作员误差，在数据处理中，应将各项误差因素纳入考虑，以得出更加准确及可靠的测试结果。
为了更好地分析问题并作出决策，往往需要收集相关数据并对其进行分析。
下面以某家餐饮店为例，列出相关数据并进行分析。
温度与湿度对包装材料水蒸气透过率的影响
摘要：温度与湿度是影响包装材料对气体阻隔性能的重要因素。
本文通过对不同温湿度条件下牛奶包装用黑白膜样品水蒸气透过率的测试，分析了温度与湿度对样品阻湿性能的影响，并介绍了试验原理、设备参数及适用范围等内容，为不同条件下包装材料水蒸气透过率的测试及分析提供参考。
关键词：温度、湿度、水蒸气透过率、阻湿性能、水蒸气透过率测试系统、杯式法、称重法、增重法、减重法1、意义根据具体用途的不同，考察材料阻隔性能的指标分为对氧气、水蒸气、氮气、二氧化碳、空气等不同气体的阻隔性能，用相应气体的透过率表示。
在阻隔性能的测试过程中，试验温度与湿度是两个重要的试验参数，温湿度的变化会对材料的内部结构、气体分子的运动能力等因素产生影响，特别是在测试水蒸气渗透能力的过程中，试验湿度是水蒸气在包装材料两侧发生渗透的动力条件，因此，温度与湿度条件不同，包装材料中的气体透过率有所差异。
温度与湿度对阻隔性能影响的研究，可为不同存储环境下包装材料均可产生良好保质效果的提供数据参考。
2、试验样品本次试验以牛奶包装用黑白膜为试验样品，分别测试其在23℃、90%RH，38℃、70%RH与38℃、90%RH三种试验条件下的水蒸气透过率。
3、试验依据薄膜材料水蒸气透过率的测试原理包括杯式法、红外法与电解法等，本文采用杯式法原理进行测试，试验过程依据GB 1037-1988 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》。
4、试验设备本文采用C360M水蒸气透过率测试系统对样品进行测试，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
4.1 试验原理杯式法原理，又称为称重法，顾名思义是根据透湿杯的质量变化得到试样的水蒸气透过率。
按照透湿杯的质量变化，该原理分为增重法与减重法两种，这两种方法均是通过将试样装夹在透湿杯中使透湿杯内部与外部环境隔开，不同的是增重法透湿杯中放入的是干燥剂，减重法透湿杯中盛装的是一定量的蒸馏水。
通过控制设备测试腔中的湿度，使测试腔与透湿杯内部存在湿度差（增重法中测试腔为高湿侧，减重法测试腔为低湿侧），水蒸气从高湿侧通过试样渗透到低湿侧，增重法中透湿杯重量增加，减重法则相反，因水蒸气的散失重量减轻，根据对透湿杯质量随渗透时间变化情况的监测即可得到单位时间渗透过单位面积试样的水蒸气量，即水蒸气透过率。
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试验温度对包装材料水蒸气透过率的影响分析
摘要：试验温度是影响包装材料水蒸气透过率测试结果的重要因素，本文通过对不同温度下材料水蒸气透过率的测试，分析了试验温度对包材阻湿性的影响，并介绍了试验原理、设备C390水蒸气透过率测试系统参数及适用范围、试验过程等内容，为企业监控不同温度下材料的水蒸气透过率提供参考。
关键词：水蒸气透过率、阻湿性、温度、水蒸气透过率测试系统、包装材料、红外传感器法
1、意义
水蒸气透过率是评价包装材料阻湿性的指标，是影响包装材料对所包装产品保护功能的重要因素，是防止产品出现受潮、发霉、结块等问题的重要屏障。
影响包装材料水蒸气透过率的因素较多，如包装材质、厚度、材料内部结构及温度、湿度等环境条件等，一般来说，含铝箔、PVDC、镀铝膜、镀氧化物膜等材料包装的水蒸气透过率较低，同种材质包装厚度较厚者、结晶度、取向程度较高者其阻湿性较高，另外，包装材料不同的使用或存储环境同样会影响其水蒸气透过率，因此对于已经成型的包装材料来说，可通过对存储及流通环境的控制，使包装材料的阻湿性满足产品的保质要求。
本文测试了不同试验温度下材料的水蒸气透过率，并分析材料的阻湿性随温度的变化情况。
2、试验依据
包装材料水蒸气透过率的测试方法有杯式法、电解传感器法、湿度传感器法、红外传感器法等，本次试验依据红外传感器法测试样品，所依据的标准为GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法》。
3、试验样品
本文以某企业生产的塑料薄膜为试验样品，分别测试其在25℃、90%RH与38℃、90%RH条件下的水蒸气透过率。
4、试验设备
本次试验所采用的试验设备为C390水蒸气透过率测试系统，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图1C390水蒸气透过率测试系统
4.1 试验原理
红外传感器法是以水分子定量吸收红外光为原理，通过测试红外光经过含有水分子的载气前后的衰减程度计算试样的水蒸气透过率。
试验时，设备的试验腔被试样分隔成上、下两个测试腔，上腔为高湿侧，下腔为低湿侧，水蒸气会通过试样由上腔渗透至下腔，并被下腔中的载气氮气携带至红外传感器出进行测试，从而得到试样的水蒸气透过率。
4.2 设备参数
薄膜类试样测试面积为50 cm2时，测试范围0.05 ~ 40 g/(m2·24h)，测试面积为7 cm2时，测试范围0.35 ~ 280 g/(m2·24h)；容器类试样的测试范围为0.00025 ~ 0.2 g/(pkg·d)；试验温度控制范围为15℃ ~ 55℃，控温精度为±0.2℃；湿度范围为5%RH ~ 90%RH、100%RH，控湿精度为±2%RH；人工、比例、循环三种试验模式为不同阻隔性质的材料提供了合适的检测方法；使用第二代三腔一体集成块，三个测试腔均可独立设计，试验过程互不干扰，试验结果独立显示。
4.3 适用范围
(1) 本设备适用于薄膜类、片材类、纸张、纸板及其复合材料类、容器类等包装件的水蒸气透过率的测试。
其中薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、玻纤铝箔纸复合膜等；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等；纸张、纸板及其复合材料类包括纸张、纸板等，如烟包镀铝纸、纸铝塑复合片材等；容器类包括塑料、橡胶、纸、纸塑复合、玻璃、金属等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶，如茶叶铝罐、可乐瓶、花生油桶、利乐包装、真空包装袋、金属包装袋、金属三片罐、塑料化妆品软管包装、牙膏软管包装、果冻杯等。
该设备还可扩展用于太阳能背板、液晶显示屏膜、医药泡罩、药品塑料瓶、无菌护创膜、汽车油箱、电池塑料外壳等特殊包装件水蒸气透过率的测试。
(2) 本设备符合GB/T 31355、ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129、YBB00092003。
5、试验过程
5.1 裁样
用专用取样品从待测试的薄膜样品表面裁取试样6片，放置在23±2℃、50±10%的环境下状态调节4 h。
5.2 25℃下水蒸气透过率测试
(1) 在设备3个测试腔周边涂抹一层真空油脂，取3片试样分别装夹到设备中。
(2) 设置试验条件(25℃、90%RH)、试样名称、试验模式等参数信息，点击试验选项，试验开始。
打开气源，调节载气流量，使测试腔内的湿度达到设定值。
试验结束后设备显示试样的水蒸气透过率值。
5.3 38℃下水蒸气透过率测试
除试验温度设置为38℃外，其余过程按照5.2中的步骤进行测试。
6、试验结果
25℃、90%RH条件下，所测试薄膜试样的水蒸气透过率分别为3.11 g/(m2·24h)、3.09 g/(m2·24h)、3.17 g/(m2·24h)，平均值为3.12 g/(m2·24h)；38℃、90%RH条件下，所测试薄膜试样的水蒸气透过率分别为6.91 g/(m2·24h)、6.86 g/(m2·24h)、6.83 g/(m2·24h)，平均值为6.87 g/(m2·24h)。
7、结论
从试验过程可以看出，设备的操作简单，智能化程度高；从每种试验条件下的试验结果来看，各测试值间的偏差小，重复性好，且测试结果的精度高；由两种试验条件下测试结果的平均值可知，38℃条件下的水蒸气透过率明显高于25℃条件下的水蒸气透过率，即在25℃的环境中所测试薄膜样品的阻湿性较高。
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