塑料水蒸气透过率检测

塑料水蒸气透过率检测是衡量塑料薄膜或片材阻止水蒸气渗透能力的核心测试，直接关系到包装材料（如食品、药品包装）的防潮性能，核心是通过测量一定时间内透过塑料的水蒸气量，计算透过率（WVTR），主流方法为称重法（杯式法） 和电解传感器法，需根据检测精度和效率选择。

主流检测方法及适用场景

两种方法的原理、精度和适用范围差异显著，具体对比如下：

关键检测方法操作要点

1. 称重法（参考 GB/T 1037，适合中高阻隔材料）

1. 样品处理：

• 裁剪塑料样品为圆形（直径略大于干燥杯口，通常 100-120mm），确保样品无针孔、划痕，在标准环境（温度 23±2℃、湿度 50±5%）中放置 24h 平衡。

• 准备干燥杯：向杯内加入干燥剂（如无水氯化钙，粒度 2-3mm），至杯容积的 2/3，称量杯体 + 干燥剂 + 密封环的总质量（m₀，至 0.0001g）。

2. 设备组装：

• 将样品覆盖在干燥杯口，用密封环和压盖固定，确保样品与杯口密封（无漏气），避免干燥剂直接接触样品。

• 将组装好的干燥杯放入恒温恒湿箱，设定检测条件（如温度 38±0.5℃、相对湿度 90±2%），确保杯体垂直放置，无倾斜。

1. 质量测量：

• 按规定时间间隔（如 24h）取出干燥杯，快速擦拭杯体表面水分，称量总质量（m₁），记录时间（t，单位 h）。

• 重复称量 3-5 次，直至相邻两次质量差≤0.0005g（确保透过速率稳定）。

2. 透过率计算：水蒸气透过率（WVTR）计算公式：WVTR = (m₁ - m₀) × 1000 / (A × t)其中，A 为样品有效渗透面积（m²），t 为检测时间（h），结果单位通常为 g/(m²・24h)。

2. 电解传感器法（参考 GB/T 26253，适合高阻隔材料）

1. 样品处理：

• 裁剪样品为圆形（尺寸匹配仪器测试腔，通常 50-80mm），检查无缺陷后，在标准环境中平衡 24h。

2. 设备校准：

• 用标准膜（已知 WVTR 值）校准电解传感器，确保仪器精度，设定检测条件（如温度 38℃、湿度 90% RH，或客户指定条件）。

1. 测试腔组装：

• 将样品固定在测试腔中间，分为 “高湿侧”（通入设定湿度的空气）和 “低湿侧”（连接电解传感器，保持干燥），确保两侧密封无泄漏。

2. 检测与计算：

• 启动仪器，水蒸气从高湿侧透过样品进入低湿侧，被传感器吸收并电解，仪器通过电解电流大小实时计算水蒸气量。

• 检测至数据稳定（通常 30min-2h），仪器自动输出 WVTR 值，单位为 g/(m²・24h)，无需人工计算。

主要影响因素与控制要点

1. 称重法关键控制：

• 密封性能：杯口密封不严会导致外界湿气直接进入，使 m₁偏大，WVTR 结果偏高，需用真空脂辅助密封，组装后检查是否漏气。

• 干燥剂活性：无水氯化钙吸潮后会失效，需使用新开封的干燥剂，且检测过程中避免干燥剂结块（结块会降低吸湿效率）。

2. 电解传感器法关键控制：

• 传感器校准：传感器长期使用会老化，导致检测偏差，需每月用标准膜校准一次，校准不合格时及时更换传感器。

• 环境稳定性：检测环境温度波动会影响水蒸气渗透速率，需控制实验室温度在 23±1℃，避免气流直吹测试腔。

3. 样品共性控制：

• 样品完整性：样品若有针孔、折痕，会导致水蒸气 “穿透式” 渗透，WVTR 结果异常偏高，需用针孔检测仪提前筛查样品。

• 有效面积：样品固定时若有效渗透面积计算错误（如压盖遮挡部分面积），会导致 WVTR 结果偏差，需测量样品实际暴露面积。