滲透率檢測(cè)的意義

滲透率是薄膜類(lèi)材料的重要特性，測(cè)量薄膜、紙張等的水分子滲透率對(duì)于評(píng)估其作為包裝材料在不同水蒸汽分壓環(huán)境下隔絕水分的功能有著重要的意義。

滲透率檢測(cè)方法

一種很常見(jiàn)的方法是將薄膜（紙張）置于一邊是相對(duì)濕度很高，另一邊是干燥流動(dòng)氣體的環(huán)境中。水分子會(huì)透過(guò)薄膜（紙張）被干燥氣體吹至NIR檢測(cè)器。這種方法能夠快速給出結(jié)果，但是需要有參考方法建立滲透率的標(biāo)準(zhǔn)模型。

另一種則是更為的滲透率檢測(cè)法，甚至能夠用來(lái)建立前一種NIR快速檢測(cè)法的標(biāo)準(zhǔn)模型。該方法是將薄膜（紙張）覆蓋在樣品盤(pán)上，將盤(pán)內(nèi)放置干燥劑、飽和食鹽水溶液或水來(lái)制造一個(gè)與環(huán)境不同的水蒸汽分壓，從而使水分子透過(guò)薄膜（紙張），遷移到達(dá)另一邊。這種水分子的遷移可以通過(guò)稱(chēng)量樣品盤(pán)的重量來(lái)檢測(cè)。

這種方法比NIR檢測(cè)法耗時(shí)長(zhǎng)，但是結(jié)果非常準(zhǔn)確，可以得到薄膜（紙張）材料的滲透率。

SPS-permeability kit滲透率檢測(cè)儀

SPS-permeability kit滲透率檢測(cè)儀包括一個(gè)高靈敏度的天平和能夠調(diào)節(jié)溫濕度，氣流循環(huán)的密閉空間。為滲透率的檢測(cè)提供的環(huán)境。

儀器有六個(gè)樣品盤(pán)，可以同時(shí)測(cè)量個(gè)薄膜（紙張）樣品的滲透率，大大節(jié)省了試驗(yàn)時(shí)間。

 應(yīng)用實(shí)例：

如下圖所示，為市面常見(jiàn)的包裝塑料薄膜和鋁箔的滲透性對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果。樣品盤(pán)內(nèi)放置分子篩作為吸附劑，能夠透過(guò)薄膜和鋁箔吸附周?chē)乃?，并保持較低的水蒸氣分壓。

除了表面吸附效應(yīng)，鋁箔并未顯示出明顯的水分穿透作用，說(shuō)明采用該種材料密封樣品盤(pán)的效果很好。

而兩種塑料薄膜樣品均顯示出明顯的線性重量增加，是由水分子穿透了薄膜被分子篩吸附引起的。曲線的斜率與樣品盤(pán)內(nèi)外的水蒸氣分壓差直接相關(guān)。

兩種塑料薄膜吸附的差異性是由于薄膜的厚度差異導(dǎo)致的。

當(dāng)環(huán)境濕度從80%降到10%時(shí)，可以薄膜樣品看到有一個(gè)很短暫的解吸現(xiàn)象，然后又重新出現(xiàn)了重量的線性增加，盡管斜率與高濕度時(shí)相比變小，說(shuō)明從樣品盤(pán)外到樣品盤(pán)內(nèi)的水分遷移繼續(xù)進(jìn)行。

滲透率的計(jì)算：

滲透率計(jì)算的原理基于EN IO7783-1 中檢測(cè)水蒸氣滲透率的方法part 1“游離膜的盤(pán)式檢測(cè)法”。

該種檢測(cè)法的計(jì)量單位是“g/(m²*d)”：

薄膜表面積：A=3504mm2=0.003504m2

時(shí)間：t=600minutes=0.417days （每個(gè)恒定的相對(duì)濕度條件下）

RH 20% ： 擴(kuò)散率 2.34 g/(m² day)

擴(kuò)散率 2.33 g/(m² day)

RH 60% ： 擴(kuò)散率 8.72 g/(m² day)

擴(kuò)散率8.20 g/(m² day)

RH 80% ： 擴(kuò)散率11.58 g/(m² day)

擴(kuò)散率10.89 g/(m² day)

結(jié)論：

1. ProUmid公司生產(chǎn)的SPS和Vorp系列動(dòng)態(tài)水分吸附儀能夠的檢測(cè)水蒸氣透過(guò)薄膜的滲透率。
2. 儀器溫濕度可調(diào)，可以模擬在范圍非常廣的環(huán)境條件下檢測(cè)滲透率。
3. 儀器的稱(chēng)重度很高，可以檢測(cè)低至0.05g/(m² day)的滲透率。
4. SPS和Vsorp系列動(dòng)態(tài)水分吸附儀具備多樣品高通量的特點(diǎn)，每次可同步檢測(cè)5個(gè)樣品，非常適合對(duì)比不同組成薄膜之間滲透性能的差異。