摘要：用于測試材料水蒸氣透過率的杯式法包括增重法與減重法兩種試驗(yàn)方法。本文分別采用這兩種方法測試一種閉孔發(fā)泡海綿樣品的水蒸氣透過率，并比較了兩種方法的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)過程、試驗(yàn)結(jié)果，介紹了設(shè)備參數(shù)及適用范圍，為利用杯式法測試材料的防潮性能提供參考。

　　關(guān)鍵詞：杯式法、稱重法、增重法、減重法、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、防潮性能、閉孔發(fā)泡海綿

1、意義

　　水蒸氣透過率是衡量材料防潮性能的重要參考指標(biāo)，對水蒸氣透過率的測試及研究是材料應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。杯式法原理是材料水蒸氣透過率測試的重要原理之一，該原理又稱為稱重法原理，是根據(jù)透濕杯的質(zhì)量變化計(jì)算材料的水蒸氣透過率。杯式法又包括增重法、減重法兩種試驗(yàn)方法，本文通過針對性的測試綜合比較并分析兩種方法的異同。

　　閉孔發(fā)泡海綿是發(fā)泡海綿的一種，其內(nèi)部為相互獨(dú)立的泡孔，即泡孔與泡孔之間有壁膜隔開，不互相聯(lián)通，這種*隔開的獨(dú)立氣泡結(jié)構(gòu)及材料自身的疏水性能，能夠有效防止水氣滲透，具有一定的防潮性能，是理想的密封材料。本文即用上述兩種方法分別測試閉孔發(fā)泡海綿的水蒸氣透過率。

2、試驗(yàn)樣品

　　本文以一種閉孔發(fā)泡海綿為試驗(yàn)樣品。

3、試驗(yàn)依據(jù)

　　本次試驗(yàn)過程依據(jù)GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》。

4、試驗(yàn)設(shè)備

　　本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備為C360M水蒸氣透過率測試系統(tǒng)為試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

C360M水蒸氣透過率測試系統(tǒng)

4.1 試驗(yàn)原理

　　增重法的試驗(yàn)原理是根據(jù)滲透進(jìn)入透濕杯中水蒸氣的質(zhì)量計(jì)算材料的水蒸氣透過率，即透濕杯中放入一定量的干燥劑，用于吸收滲透進(jìn)透濕杯的水蒸氣，試樣密封在透濕杯口，將透濕杯內(nèi)部與外部環(huán)境隔開，外部環(huán)境控制為高濕環(huán)境，水蒸氣從外部環(huán)境中通過試樣滲透到透濕杯中，引起透濕杯質(zhì)量增加，通過測試透濕杯總量隨滲透時(shí)間增加的情況，得到試樣的水蒸氣透過率。

　　減重法的試驗(yàn)原理是根據(jù)透濕杯中的水蒸氣向外滲透引起透濕杯質(zhì)量減輕來計(jì)算材料的水蒸氣透過率。與增重法相比，減重法透濕杯中裝入的是一定量的蒸餾水，形成高濕環(huán)境，透濕杯的外部環(huán)境控制為低濕環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)水蒸氣的滲透，根據(jù)透濕杯質(zhì)量隨滲透時(shí)間的減少量得到材料的水蒸氣透過率。

4.2 設(shè)備參數(shù)

　　支持增重法、減重法兩種試驗(yàn)方法，增重法的測試范圍為0.01 ~ 1200 g/(m²·24h)，減重法的測試范圍為0.01 ~ 10,000 g/(m²·24h)；一次試驗(yàn)可測試6個(gè)試樣，提高了試驗(yàn)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(diào)節(jié)裝置，控濕范圍為(10~90)% ± 1%，氣體干燥裝置無需更換內(nèi)芯，連續(xù)工作壽命可達(dá)兩萬小時(shí)；試樣尺寸為Φ74 mm，測試面積為33 cm²；風(fēng)速自動調(diào)節(jié)；先進(jìn)流體力學(xué)和熱力學(xué)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的專(分隔符)利測試艙和透濕杯，溫度和濕度更加均勻穩(wěn)定，測試周期更短，結(jié)果更精準(zhǔn)；*DataShield^TM數(shù)據(jù)盾系統(tǒng)，對接用戶數(shù)據(jù)集中管理要求，支持多種數(shù)據(jù)格式導(dǎo)出；采用可靠安全算法，防止數(shù)據(jù)泄露；支持通用有線和無線局域網(wǎng)，選配無線網(wǎng)，支持接入第三方軟件。

4.3 適用范圍

　　(1) 本設(shè)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(chǎn)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(fù)合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)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(kuò)展用于建筑材料、無菌護(hù)創(chuàng)膜、醫(yī)用膏藥貼劑等材料水蒸氣透過率的測試。

　　(2) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1等。

5、試驗(yàn)過程

　　從樣品表面裁取6片直徑為100 mm的試樣，兩種方法各測試3片。

5.1 增重法

　　(1) 向3個(gè)透濕杯中加入一定量的干燥劑，將試樣分別放置在透濕杯中，插入遮模，沿遮模灌入密封用蠟對試樣進(jìn)行密封。待試樣密封好后，將透濕杯放入設(shè)備的透濕杯架中，關(guān)閉測試艙門。

　　(2) 在設(shè)備的控制軟件中設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度、濕度、試驗(yàn)方法(增重法)、試驗(yàn)?zāi)Ｊ降葏?shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)結(jié)束后顯示試驗(yàn)結(jié)果。

5.2 減重法

　　向透濕杯中加入一定量的蒸餾水，其余操作與增重法相同，其中試驗(yàn)方法選擇減重法。

6、試驗(yàn)結(jié)果

　　分別取每種試驗(yàn)方法的3個(gè)試樣測試結(jié)果的算術(shù)平均值作為樣品的測試結(jié)果。采用增重法測試的樣品的水蒸氣透過率為2.8064 g/(m²·24h)，減重法所測試樣品的水蒸氣透過率為3.3916 g/(m²·24h)。

7、結(jié)論

　　從增重法與減重法的試驗(yàn)原理及試驗(yàn)操作來看，兩者在透濕杯內(nèi)放入的試劑、外部環(huán)境的濕度、水蒸氣滲透的方向等方面有所不同；從試驗(yàn)結(jié)果來看，兩者所測試的閉孔發(fā)泡海綿樣品的水蒸氣透過率并不相同，故而可根據(jù)材料實(shí)際應(yīng)用的情形選擇合適的試驗(yàn)方法。本文所使用的試驗(yàn)設(shè)備可用于兩種試驗(yàn)方法的準(zhǔn)確測試，且測試結(jié)果的精度均較高。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的高新(分隔符)技術(shù)企業(yè)，新推出的C系列阻隔性檢測設(shè)備，采用自主傳感器技術(shù)，在測試精度、效率與自動化方面進(jìn)行了革命性升級，實(shí)現(xiàn)了包裝阻隔性設(shè)備的震撼蛻變。了解相關(guān)設(shè)備信息，可登陸濟(jì)南蘭光公司站查看具體信息或致電咨詢。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作。