用恒溫恒濕箱進行包材透濕性能測試的問題淺析
發布時間：2021-05-10
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作者：泉科瑞達儀器
關于用恒溫恒濕箱來進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勢，但隨著當前對包材透濕性能（水蒸氣透過性能）檢測智能化程度、精度、重復性的要求越來越高，其基本上已經退出了歷史的舞臺，但隨著包材阻隔性能尤其是透濕性能檢驗的普及，又出現了一些小單位開始采用老舊的透濕性測試方法進行試驗，在此特別就這種方法的弊端與問題進行簡要技術呈現。
首先我們來看一下包裝材料（包材）透濕性測試標準所規定的原理，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，使透濕杯內形成一個封閉的空間，將透濕杯放入恒溫恒濕的環境中，水蒸汽透過材料后被干燥劑吸收，以適當的時間間隔取出透濕杯置于天平中進行反復稱量透濕杯的增重，從而計算出水蒸汽透過率。
問題呈現如下：
1、從其實驗設計和實踐中都可以發現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果產生影響。杯子用密封蠟密封，密封蠟的組成和其質量對實驗結果有較大影響，一方面密封蠟若質量不好，容易在密封時產生微泄漏而產生誤差，雖然《規定上“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小時內質量變化不能超過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定的狀態下進行實驗：水蒸汽的透過是在一個滲透的平衡狀態下測定的，擴散和滲透從一個非平衡狀態到一個平衡狀態需要一定的時間，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分后進行稱量的，這必然會破壞原來測試條件下的擴散和滲透平衡，從而影響實驗結果的準確性。GB/T16928雖然已注意到了這一問題，規定“稱量最好在試驗環境中進行，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、重復性差
稱重法測試過程過程中環節很多，操作人員的試樣制備習慣，稱量習慣都對實驗結果產生很大的影響，因而實驗的重復性差。
以上是用恒溫恒濕箱配合天平、干燥皿進行包材料透濕性測試的問題呈現，這種方法是70年代方法，相較而言，在內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，如果企業自身不愿投入資金購置則委托有實力的檢驗機構進行檢驗，但隨著透濕性在食品、藥品包裝等領域的測試普及，企業還是要自采儀器解決質量檢測的時效性需求。
首先我們來看一下包裝材料（包材）透濕性測試標準所規定的原理，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，使透濕杯內形成一個封閉的空間，將透濕杯放入恒溫恒濕的環境中，水蒸汽透過材料后被干燥劑吸收，以適當的時間間隔取出透濕杯置于天平中進行反復稱量透濕杯的增重，從而計算出水蒸汽透過率。
問題呈現如下：
1、從其實驗設計和實踐中都可以發現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果產生影響。杯子用密封蠟密封，密封蠟的組成和其質量對實驗結果有較大影響，一方面密封蠟若質量不好，容易在密封時產生微泄漏而產生誤差，雖然《規定上“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小時內質量變化不能超過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定的狀態下進行實驗：水蒸汽的透過是在一個滲透的平衡狀態下測定的，擴散和滲透從一個非平衡狀態到一個平衡狀態需要一定的時間，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分后進行稱量的，這必然會破壞原來測試條件下的擴散和滲透平衡，從而影響實驗結果的準確性。GB/T16928雖然已注意到了這一問題，規定“稱量最好在試驗環境中進行，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、重復性差
稱重法測試過程過程中環節很多，操作人員的試樣制備習慣，稱量習慣都對實驗結果產生很大的影響，因而實驗的重復性差。
以上是用恒溫恒濕箱配合天平、干燥皿進行包材料透濕性測試的問題呈現，這種方法是70年代方法，相較而言，在內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，如果企業自身不愿投入資金購置則委托有實力的檢驗機構進行檢驗，但隨著透濕性在食品、藥品包裝等領域的測試普及，企業還是要自采儀器解決質量檢測的時效性需求。
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