试验温度对包装材料水蒸气透过率的影响分析

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WPT-203 红外法水蒸气透过率测试仪，该设备由济南赛成电子科技有限公司自主研发生产。

4.1 试验原理

仪器采用红外传感器法测试原理，将待测试样装夹在恒温的干、湿腔之间，试样两侧存在一定的湿度差，由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿腔向低湿腔扩散，在低湿腔，水蒸气被载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，从而得到试样的水蒸气透过率和透湿系数。

4.2 测试应用

薄膜——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、土工膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜、防水透气膜等膜状材料的水蒸气透过率测试

片材——适用于各种工程塑料、橡胶，建材（建筑用防水材料）、保温材料等片状材料的水蒸气透过率测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材、尼龙片材等

纸张、纸板——适用于纸张、纸板的水蒸气透过率测试

4.3 技术指标

测试范围 0.01 ~ 60 g/m2·24h·0.1MPa（常规）

测试精度 0.01 g/m2·24h·0.1MPa

系统分辨率 0.001 g/m2·24h·0.1MPa

试样数量 1 ~ 3件（数据各自单独）

试验温度 10 ~ 60°C（常规）

控温精度 ±0.5°C

试验湿度 5%RH ~ 98%RH

控湿精度 ±2%RH

测试面积 50 cm2

试样厚度 ≤ 3 mm （其他厚度要求可定做）

载气流量 0 ~ 200 ml/min

试验压力 ≥0.20 MPa

接口尺寸 1/8英寸金属管

外形尺寸 440 mm (L) × 450 mm (W) × 450 mm (H)

电源 AC 220V 50Hz

净重 42 kg

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)。

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