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包装材料透湿性测试方法的分析比较

发布时间:2020-07-16   点击次数:109次

包装材料透湿性测试方法的分析比较

包装材料的透湿性 是评价包装材料 对 内装物保护性能的一个非常重要 的指标。许多产品如食品,药品化妆品,化工产品,仪器仪表金属制品等均要求其包装具有防潮功能, 即要求其采用 的包装材料具有 良好的水蒸气阻隔性能,以达到防止产品吸收外界水燕气,或防止包装内产品的水分蒸发出去的目的。以前主要采用金属 和玻璃作为防潮的包装材料,但由于它们本身的性质,限制其应用。领域并不广泛。现在 随着科技 的发展,塑料薄膜 (包括单层膜和复合膜 )已成为主要 的防潮包装材料。

测试方法

水燕气透过量的测试方法有很多种 如重量法,红外线测试法、 电量测试法、 气动燕汽测试法、 快速测试法等等, 下面重点介绍两种常用的测试方法—重量法及红外线测试法

1.重量法

用该方法测试时先将一定剂量的干燥剂放人透湿杯中, 在透湿杯上放被测 薄膜并用蜡密封, 使透湿杯形成一个封闭的空间, 将透湿杯放人恒 温恒湿箱中, 在标准规定 的温湿度条件下, 水蒸气透过测试材 料后被干燥剂吸收, 经过标准规定 的时间 以后, 取 出透湿杯放人干燥器 中, 平衡半小时后进行称量, 前
后两次称量差即为在这段 时间内透过测试材料的水蒸气量,等透过 的水蒸气量稳定后 由式 ( l) 计算 出水蒸气透过量。

2.红外线测试法

 红外线测试法是用 被测薄膜将测试腔分隔成两部分, 两部分均和外界环境隔离并分别构成气流回路,在被测薄膜一侧流动着一定 相对湿度的氮气气流, 另一侧为干燥的氮气气流, 水分子会从湿气流一侧透过被测薄膜进人干燥气流 一侧, 并随干燥氮气一起通过红外线传感器, 该传感器能通过红外线的发射和接收感知到气流中有多少水分子, 由此可计算出被测薄膜的水蒸气透过量。

两种测试方法的比较

重量法的试验原理简单易懂, 测量在一定时间间隔内的透湿杯质量变化, 直接计算得出水蒸气透过率, 红外法的核心测试元件是传感器, 红外检定法使用的是红外探测, 动态相对湿度检定法使用的是湿度传感器由传感器发出的电信号与本机的校正系数进行运算得出试验结果

称重法可以直接通过称重数据进行计算, 整个计算过程客观明确;传感器法的试验结果往往是含有一个校验常数的乘积, 校验常数的精度和准确性都直接影响到试验结果的准确性

获取有效数据的手段不同:称重法采用称重传感器, 感器法采用红外传感器湿度传感器等

试样装夹方式不同:称重法采用标准透湿杯装夹试样,传感器法一般采用气动装夹方式形成上下测试腔。

称重法设备维护方便, 而且测试费用和维护费用都比较低, 但传感器法的测试时间比称重法短

对称重法透湿仪和传感器法透湿仪可能会有这样一种观:传感器法是更先进的测试方法, 它可以取代称重法的地位成为基础性的透湿性测试方法, 笔者认为这种观点是片面的

传感器法的测试数据是以称重法数据为基础的

正如笔者之前所说的, 称重法透湿仪的测试时间长是当时研发出能够进行快速测量的传感器法透湿仪的主要原因, 但当时的红外检定技术还有待完善, 设备可能会出现测试腔内的气流未完全干燥等现象, 所以在利用传感器法检测水蒸气透过率的标准 A STM F 372 - 99中明确写到这种测试方法需要使用标准膜校验。 这种测试方法接受已知标准膜的水蒸气透过率(), 并将其作为一个标准数值记录在水蒸气透过量的 , 这种应用与在绝对温标中定义冰水混合物的温度为273. 15K 完全相同。 利用标准数值和校验得到的电信号输出值就能够得到一个校验常数, 利用校验常数其它的电信号就能按比例得出试样的水蒸气透过率()[ 7] , 因此校验常数是否准确直接影响到以后试样测试的结果。 尽管红外探测技术发展迅速, 但至今红外检定法的设备仍然需要标准膜校验, 不仅如此, 另一种传感器法— 动态相对湿度检定法也明确要求使用标准膜校验A STM F 1249 - 01A STM E 398 - 03都明确写出标准膜的数据要由 ASTM  E  96(称重法)得到 [ 8-9]   2种传感器法都是把称重法作为基准, 使用称重法的数据来标定或修正自己的数据所以, 要是从试验数据这一方面来说, 2种传感器法都是通过各种手段尽可能快速准确地得出称重法数据, 可以将传感器法看作是称重法的延伸

 结论

 两种测试方法均可测试包装容器 的水燕气透过量, 但红外法必须配备一个专用的辅助装 置, 而用重量法则比较可直接将干燥剂放人包装容器, 替代透湿杯进行试验。

 重量法是 目前我国常用的一种测试方法, 我国现执行的测试方法标准也是按照这种方法制定的, 该方法测试原理直接、可靠, 测试设备简单, 但它也有比较明显的缺点: 特别是受各种外界因素影响较大, 测试时间较长 ; 红外线测试法 的测试结果受外界因素影响极小, 并且测试时间大大缩短。

 

 

 

 

 

 

 

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