防銹紙樣品水蒸氣透過率的測試方法與儀器

摘要：阻濕性能的優劣對防銹紙發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，并介紹了試驗原理、設備參數及適用范圍、試驗過程等內容，可為防銹膜阻濕性能的驗證方法提供參考。

關鍵詞：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、阻濕性能、防潮性能、防銹紙

1、意義

當所處環境中的濕度達到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。防銹紙是一種常見的金屬產品包裝材料，其含有的氣相緩蝕劑能夠持續緩慢的釋放，從而在金屬所處的密閉環境中形成防止金屬銹蝕的氣體保護層，實現對金屬的有效防銹。根據上述分析，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外，還與防銹紙的阻濕性能息息相關。良好的阻濕性能可有效降低水蒸氣向包裝內部的滲透量，可保證金屬的存儲環境濕度始終維持較低水平，有利于金屬的防銹保護。本文針對性的介紹了防銹紙阻濕性能的檢測與驗證方法。

2、試驗樣品

本文以某企業生產的防銹紙為樣品，測試其水蒸氣透過率。

3、試驗依據

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

4、試驗設備

本文采用C360M水蒸氣透過率測試系統進行試驗，該設備為濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產的新型阻隔性檢測儀器。

4.1 試驗原理

杯式法（又稱為稱重法），是通過測試透濕杯質量隨滲透時間的變化計算得出試樣的水蒸氣透過率。根據透濕杯質量增加或降低，該原理又可分為增重法與減重法，這兩種試驗方法均是通過裝夾的試樣分隔透濕杯的內部與外部環境，使試樣的兩側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，透濕杯外側進行高濕環境控制，減重法透濕杯中放入一定量的蒸餾水，外側進行低濕環境控制，從而實現水蒸氣從高濕側通過試樣滲透到低濕側，引起透濕杯質量增加或減輕，根據透濕杯質量隨時間的變化情況計算試樣的水蒸氣透過率。

4.2 設備參數

支持增重法、減重法兩種試驗方法，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)；一次試驗可測試6個試樣，提高了試驗效率；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節裝置，控濕范圍為(10%~90%)±1%，氣體干燥裝置無需更換內芯，連續工作壽命可達兩萬小時；試樣尺寸為Φ74 mm，測試面積為33 cm²；風速自動調節；先進流體力學和熱力學結構分析設計的磚利測試艙和透濕杯，溫度和濕度更加均勻穩定，測試周期更短，結果更精準；DataShield^TM數據盾系統，對接用戶數據集中管理要求，支持多種數據格式導出；采用可靠安全算法，防止數據泄露；支持通用有線和無線局域網，選配專用無線網，支持接入第三方軟件。

4.3 適用范圍

(1) 本設備適用于薄膜類、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、紙塑復合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復合膜等膜狀材料；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。可擴展用于建筑材料、無菌護創膜、醫用膏藥貼劑等材料水蒸氣透過率的測試。

(2) 本設備可滿足多項國家和國際標準，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1等。

5、試驗過程

(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

打開設備腔蓋，將6個裝好試樣的透濕杯依次放在透濕杯架上，關閉設備腔蓋。在控制軟件上設置試樣名稱、試驗溫度、濕度、試驗模式等參數信息，點擊試驗選項，試驗開始。設備按照設定的參數自動控制試驗條件，并間歇自動稱重。試驗過程中可實時查詢每個透濕杯的質量、水蒸氣透過率等試驗結果。

6、試驗結果

本次試驗所測試6個試樣的結果值分別為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果的平均值2.9453 g/(m²·24h)。

7、結論

環境濕度是造成金屬銹蝕的重要因素，加強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節。本文利用C360M水蒸氣透過率測試系統測試了防銹紙樣品的水蒸氣透過率，設備操作簡單，高度智能化，避免了人為因素的干擾，通過對試驗溫濕度的精準控制及干擾因素的修正，保證了測試結果的精度及準確性，且6個試樣測試結果的平行性、穩定性均較高，這說明本測試方法可以準確的反映防銹紙的阻濕性能。濟南蘭光機電技術有限公司是一家專業從事包裝檢測設備研發生產與包裝檢測服務的技術企業，正值成立30周年之際，推出多款含有自有磚利技術傳感器且高精度、穩定性好、使用壽命長的氧氣、水蒸氣透過率檢測設備，了解設備信息，可登陸濟南蘭光公司網站查看或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業中的企事業單位增進技術溝通與合作。