利用杯式法原理設備測試衛生巾底層膜的水蒸氣透過率

摘要：衛生巾底層材料的透濕性能是影響使用舒適性的重要因素。本文以兩種不同品牌衛生巾的底層膜為試驗樣品，利用杯式法原理設備測試其水蒸氣透過率，并通過對試驗原理、設備C360M 水蒸氣透過率測試系統的參數及適用范圍、試樣過程等內容的介紹，為衛生巾底層材料的透濕性能的測試提供參考。

關鍵詞：透濕性能、水蒸氣透過率、杯式法、稱重法、水蒸氣透過率測試系統、衛生巾、底層材料、底層膜

1、意義

提高使用舒適性及透氣性是衛生巾生產企業的研究重點，也是吸引消費者的關鍵賣點之一。衛生巾良好舒適性的評價指標包括優異的吸水鎖水能力、導水快干能力及透濕、防滲性能，而這些性能如何與衛生巾所用材料的種類及性質密不可分。一般來說，衛生巾的結構主要分為三層：第一層為面層，主要成分為無紡布或打孔膜材料，可迅速將液體傳導至吸收層，并防止液體的回流，保持面層干爽；第二層為吸收層，主要材料為絨毛漿或高分子吸水材料，能夠迅速吸收液體并鎖水，防止回滲；第三層為底層，主要為透氣性PE材料，具有透氣但不透水的特點，在保證不滲漏的同時，能及時排除水蒸氣等氣體，保持皮膚干爽。本文針對性的研究了底層材料的透濕性能。

2、試驗樣品

本次試驗采用兩種不同品牌的衛生巾底層膜材料為試驗樣品。

3、試驗依據

目前，材料水蒸氣透過率的測試方法包括杯式法、紅外法、電解法、濕度法四種原理方法。鑒于本次所測試樣品的水蒸氣透過率較高，采用杯式法原理進行試驗，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對樣品進行測試，該設備由濟南蘭光機電技術有限公司自主研發生產。

4.1 試驗原理

杯式法，也稱為稱重法，是通過測試透濕杯的質量隨滲透時間的變化情況得到試樣的水蒸氣透過率。具體的實現過程為在透濕杯中加入一定量的蒸餾水或干燥劑，將試樣裝夾在透濕杯中后實現透濕杯內部與測試腔環境的分離。控制測試腔內的濕度條件，使測試腔的濕度低于或高于透濕杯內部的濕度，試樣的兩側便存在一定的濕度差，水蒸氣從高濕側滲透過試樣進入低濕側，引起透濕杯質量減輕或增加，通過對透濕杯重量的間歇性稱重，即可得到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，增重法的測試范圍為0.01 ~ 1,200 g/(m²·24h)，減重法的測試范圍為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) 用取樣器從兩種樣品的表面分別裁取直徑為74 mm的試樣各3片。

(2) 向六個透濕杯中分別加入一定量的蒸餾水，然后依次放入密封圈，將6片試樣分別裝夾在透濕杯中，再放置密封墊圈壓緊試樣，將透濕杯蓋擰緊。放置試樣時，將試樣與衛生巾吸收層接觸的那一面朝向透濕杯內側。

(3) 將裝夾好試樣的透濕杯依次放入設備測試腔中的透濕杯架上，關閉試驗腔蓋。在控制軟件上設置試樣名稱、試驗濕度、試驗溫度、稱重間隔等試驗參數，點擊開始試驗，設備按照設定參數進行自動間歇稱重。

(4) 試驗完成后，設備顯示每個透濕杯的各次稱重結果、溫濕度條件、對應的水蒸氣透過率及試樣最終的水蒸氣透過率測試值。

6、試驗結果

分別取每個樣品3個試樣測試結果的算術平均值作為該樣品的水蒸氣透過率。本文所測試的兩個不同品牌衛生巾的底層材料的水蒸氣透過率分別為601.4813 g/(m²·24h)、1384.0073 g/(m²·24h)。

7、結論

衛生巾使用舒適性及干爽性的重要影響因素之一即所用底層膜材料的透濕性能。從本文對兩種不同品牌衛生巾底層膜樣品水蒸氣透過率的測試結果來看，兩種樣品的透濕性能相差較大，這種差異會影響衛生巾的使用透氣性。從試驗過程來看，一次試驗測試了2種不同的樣品，試驗效率高，且試驗過程簡單，設備易于操作。試驗結果顯示每次稱量的數值及試驗溫度、濕度等信息，為確定測試結果的可靠性及可信性提供數據依據。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，始終致力于為客戶提供精密、高(分隔)端、高效檢測設備，了解該系列設備信息，可登陸濟南蘭光機電技術有限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。