用恒溫恒濕箱進(jìn)行包材透濕性能測試的問題淺析
發(fā)布時間：2021-05-10
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作者：泉科瑞達(dá)儀器
關(guān)于用恒溫恒濕箱來進(jìn)行包裝材料的透濕性測試的方法雖然其存在投入少較易于實施的優(yōu)勢，但隨著當(dāng)前對包材透濕性能（水蒸氣透過性能）檢測智能化程度、精度、重復(fù)性的要求越來越高，其基本上已經(jīng)退出了歷史的舞臺，但隨著包材阻隔性能尤其是透濕性能檢驗的普及，又出現(xiàn)了一些小單位開始采用老舊的透濕性測試方法進(jìn)行試驗，在此特別就這種方法的弊端與問題進(jìn)行簡要技術(shù)呈現(xiàn)。
首先我們來看一下包裝材料（包材）透濕性測試標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的原理，其原理為：先將一定的干燥劑（一般用無水氯化鈣）放入透濕杯中，在透濕杯放上被檢測的薄膜，并用蠟密封，使透濕杯內(nèi)形成一個封閉的空間，將透濕杯放入恒溫恒濕的環(huán)境中，水蒸汽透過材料后被干燥劑吸收，以適當(dāng)?shù)臅r間間隔取出透濕杯置于天平中進(jìn)行反復(fù)稱量透濕杯的增重，從而計算出水蒸汽透過率。
問題呈現(xiàn)如下：
1、從其實驗設(shè)計和實踐中都可以發(fā)現(xiàn)此種稱方法存在明顯的缺點，就是占用的人工較多，需要人工制蠟，并且進(jìn)行封裝，因為蠟參與透濕的透重過程 也就是說其工藝也對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。杯子用密封蠟密封，密封蠟的組成和其質(zhì)量對實驗結(jié)果有較大影響，一方面密封蠟若質(zhì)量不好，容易在密封時產(chǎn)生微泄漏而產(chǎn)生誤差，雖然《規(guī)定上“密封蠟 38度下相對濕度90%條件下暴露不會軟化變形，若暴露面積為50 CM2 ，則24小時內(nèi)質(zhì)量變化不能超過1mg”。單從這句話中就可以明顯看出該法的檢驗精度不可能高于0.2g/m2 .24h
2、稱重法無法在一個穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行實驗：水蒸汽的透過是在一個滲透的平衡狀態(tài)下測定的，擴(kuò)散和滲透從一個非平衡狀態(tài)到一個平衡狀態(tài)需要一定的時間，這就是平衡時間。而有些方法的試樣是在23度的絕對干燥條件下平衡30分后進(jìn)行稱量的，這必然會破壞原來測試條件下的擴(kuò)散和滲透平衡，從而影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。GB/T16928雖然已注意到了這一問題，規(guī)定“稱量最好在試驗環(huán)境中進(jìn)行，否則稱量時間不能超過30秒“，但在實際操作中，很少把高精度的天平放在38度，相對濕度90%的條件下使用，稱量時間不超過30S，更是很難的事情。
3、重復(fù)性差
稱重法測試過程過程中環(huán)節(jié)很多，操作人員的試樣制備習(xí)慣，稱量習(xí)慣都對實驗結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，因而實驗的重復(fù)性差。
以上是用恒溫恒濕箱配合天平、干燥皿進(jìn)行包材料透濕性測試的問題呈現(xiàn)，這種方法是70年代方法，相較而言，在內(nèi)容及測試手段等各方面是落后和原始的。不要再重走回頭路了，如果企業(yè)自身不愿投入資金購置則委托有實力的檢驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗，但隨著透濕性在食品、藥品包裝等領(lǐng)域的測試普及，企業(yè)還是要自采儀器解決質(zhì)量檢測的時效性需求。
首先我們來看一下包裝材料（包材）透濕性測試標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的原理，其原理為：先將一定的干燥劑（一般用無水氯化鈣）放入透濕杯中，在透濕杯放上被檢測的薄膜，并用蠟密封，使透濕杯內(nèi)形成一個封閉的空間，將透濕杯放入恒溫恒濕的環(huán)境中，水蒸汽透過材料后被干燥劑吸收，以適當(dāng)?shù)臅r間間隔取出透濕杯置于天平中進(jìn)行反復(fù)稱量透濕杯的增重，從而計算出水蒸汽透過率。
問題呈現(xiàn)如下：
1、從其實驗設(shè)計和實踐中都可以發(fā)現(xiàn)此種稱方法存在明顯的缺點，就是占用的人工較多，需要人工制蠟，并且進(jìn)行封裝，因為蠟參與透濕的透重過程 也就是說其工藝也對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。杯子用密封蠟密封，密封蠟的組成和其質(zhì)量對實驗結(jié)果有較大影響，一方面密封蠟若質(zhì)量不好，容易在密封時產(chǎn)生微泄漏而產(chǎn)生誤差，雖然《規(guī)定上“密封蠟 38度下相對濕度90%條件下暴露不會軟化變形，若暴露面積為50 CM2 ，則24小時內(nèi)質(zhì)量變化不能超過1mg”。單從這句話中就可以明顯看出該法的檢驗精度不可能高于0.2g/m2 .24h
2、稱重法無法在一個穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行實驗：水蒸汽的透過是在一個滲透的平衡狀態(tài)下測定的，擴(kuò)散和滲透從一個非平衡狀態(tài)到一個平衡狀態(tài)需要一定的時間，這就是平衡時間。而有些方法的試樣是在23度的絕對干燥條件下平衡30分后進(jìn)行稱量的，這必然會破壞原來測試條件下的擴(kuò)散和滲透平衡，從而影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。GB/T16928雖然已注意到了這一問題，規(guī)定“稱量最好在試驗環(huán)境中進(jìn)行，否則稱量時間不能超過30秒“，但在實際操作中，很少把高精度的天平放在38度，相對濕度90%的條件下使用，稱量時間不超過30S，更是很難的事情。
3、重復(fù)性差
稱重法測試過程過程中環(huán)節(jié)很多，操作人員的試樣制備習(xí)慣，稱量習(xí)慣都對實驗結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，因而實驗的重復(fù)性差。
以上是用恒溫恒濕箱配合天平、干燥皿進(jìn)行包材料透濕性測試的問題呈現(xiàn)，這種方法是70年代方法，相較而言，在內(nèi)容及測試手段等各方面是落后和原始的。不要再重走回頭路了，如果企業(yè)自身不愿投入資金購置則委托有實力的檢驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗，但隨著透濕性在食品、藥品包裝等領(lǐng)域的測試普及，企業(yè)還是要自采儀器解決質(zhì)量檢測的時效性需求。
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