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薄膜水蒸气透过率测试研究及分析一

2021年07月09日 黑龙江机械设备网

薄膜水蒸气透过率测试研究及分析(一)

[摘要] 介绍了薄膜透湿性测试的发展历程,对称重法和传感器法从测试原理、精度误差等方面进行了简单比较,并介绍了称重法设备的最新进展。

关键词:透湿性;水蒸气;透过;称重法;传感器

众所周知,水蒸气的渗透能够给包装内容物的质量带来显著的影响,例如湿度过大能使药品吸湿而发生潮解、稀释、分解、发霉、变形,湿度太小又可以促使药品风化,这些都能够严重影响药品的品质。对于食品,水能促使微生物的繁殖,助长油脂的氧化分解,促使褐变反应和色素氧化,而且水分还能使有些食品受潮而发生结晶、干结硬化或结块,一些食品还能因吸水吸湿而失去脆性不口香味等。对于电子制品,防潮包装更是必不司少的。

随着人们对产品防潮、防水的重视,包装商、材料供应商、产品制造商以及各检测机构,纷纷引进透湿性检测设备,加强包装构料阻隔性测试的力度。现在市场上销售的透湿性测试仪主要有称重法透湿仪和传感器法透湿仪2大类,所依据的制造标准、测试原理各不相同。

面对众多不同品牌的设备,客产可能对如何选择能够最好的满足需求而且性价比高的设备存在疑惑。对此,笔者在文中将介绍常见透湿性测试方法的异同,让客产在选购设备时能有更广泛的了解。

1 透湿性测试发展简述

在包装透湿性测试领域中最早使用的试验方法是祢重法,通过长期完善这种方法的技术工艺,同时测试元件及制作工艺也不断地取得新的突破,这些都推动了称重法测试精度的不断提高,现在它已经是一种十分成熟的测试方法,在世界范围内得到了普遍的认可,是包装透湿性测试领域中应用最广泛的测试方法。称重法原理清晰明了,可以方便地用于各种吸湿性透显性测试中,但是测试时间较长。为了提高透湿性试验的效率、缩短测试时间,在20世纪70年代早期,已有公司开发出了基于红外检定技术的测试过程快捷的透湿性测试仪。在上世纪70年代ASTM也制定了动态相对湿度测定法的测试标准,不过这种方法曾在1994年废止,后于2003年恢复使用,目前皮照动态相对湿度检定法制造的设备也很多,但是在影响力方面不及之前的2种方法。

称重法可以分为渗透进入透湿杯的增重法和渗透离开透湿杯的减重法2种测试方法,这2种方法的测试原理相同,但测试环境有所不同,因此,在称重法逐步完善的基础上,这2种方法又有着不同的发展。传感器法‘’”包括红外检定法、动态相对湿度检定法等利用传感器测量湿度变化、并且多数借助气动方式完成试样装夹的测试方法。各种传感器法的测试原理差别较大,因此它们的发展情况也有不同。

随着软包装行业的迅速发展,透湿性测试在医药、食品、电子产品、军械包装等领域的地位是越来越重要,受到包材制造商的广泛重视。世界上各个包装检测厂商也纷纷推出了各自的透湿性测试仪,来满足包装行业测试的需要。Labthink兰光对传统称重法进行改良,于2年前开发研制了TSY-T1型透湿性测试仪。

2 称重法与传感器法的主要差异

称重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(见图1)。传感器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器,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。图2、3是实际生产的传感器法透湿仪的原理示意图。

(待续)

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