恒溫恒濕機在傳感器法透濕性測試儀的檢測優(yōu)勢

　　摘要：測試環(huán)境的溫度和濕度是影響透濕性測試數據的兩大主要因素，因此對這兩項進(jìn)行有效控制，需在恒溫恒濕的環(huán)境下可使測試數據準確性和重復性明顯提高。本文對兩類(lèi)透濕性檢測方法進(jìn)行了對比，并以L(fǎng)abthinkTSY-W3電解法透濕儀為例介紹了傳感器法的檢測優(yōu)勢。

　　由于包裝內的水蒸氣含量能使一些產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)生變化，因此在選擇包裝材料時(shí)應該特別注意材料的透濕性能。包裝材料的透濕性能因材料的不同而存在顯著(zhù)差異，因此透濕性能的檢測非常重要。影響透濕性測試結果的因素很多，其中以試驗溫度和試樣兩側濕度差的穩定性對試驗結果所產(chǎn)生的影響最顯著(zhù)。

　　1.透濕性測試中溫度控制的重要性

　　絕大多數結晶高聚物都是半晶聚合物，理論上認為聚合物的結晶部分是滲透物分子在聚合物內部擴散過(guò)程所經(jīng)途徑中的不可穿過(guò)區域，擴散主要發(fā)生在無(wú)定形部分。聚合物分子鏈越長(cháng)，其構象越多。當溫度升高時(shí)，由于熱運動(dòng)，分子鏈構象變化得越快，聚合物內聚度下降，滲透質(zhì)分子在聚合物內的擴散速度加快，即當溫度升高時(shí)材料的阻隔性會(huì )降低。

　　水蒸氣對聚合物的滲透過(guò)程受溫度波動(dòng)影響明顯（這點(diǎn)與無(wú)機氣體滲透類(lèi)似），與溫度的關(guān)系均服從Arrhenius方程：

　　隨溫度升高，透濕系數增大，但不同聚合物膜增加的情況有差別。有文獻指出，無(wú)定形的材料隨溫度的升高透濕系數增加較快，而具有一定結晶度的材料增加的就會(huì )慢一些。

　　2.濕度差對試驗數據的影響

　　由于水蒸氣是極性分子，在水蒸氣對極性聚合物的滲透過(guò)程中，一些聚合物會(huì )首先吸收水蒸氣出現溶脹現象，使其中的自由體積增大。材料的透濕系數具有明顯的水蒸氣濃度依賴(lài)性，相應地，材料的透濕量也受濕度變化的影響，表現為部分聚合物的透濕量與其兩側的相對濕度差成非線(xiàn)性的變化，如親水性聚合物賽璐酚的透濕量與相對濕度差的關(guān)系就不成線(xiàn)性。這種滲透量與分壓差（對于透濕性測試來(lái)講即是相對濕度差）不成線(xiàn)性關(guān)系的現象就是水蒸氣與常見(jiàn)無(wú)機氣體在聚合物滲透過(guò)程中最顯著(zhù)的區別。

　　3.稱(chēng)重法和傳感器法差異

　　目前所采用的透濕性檢測主要是兩類(lèi)：稱(chēng)重法和傳感器法，它們的檢測原理不同，設備結構具有明顯差異。

　　簡(jiǎn)單說(shuō)，稱(chēng)重法就是將試樣密封在透濕杯中，然后將透濕杯放置在恒溫恒濕的環(huán)境中，利用恒溫恒濕的環(huán)境和透濕杯內放置的干燥劑或是飽和鹽溶液來(lái)控制試樣兩側的相對濕度，通過(guò)測量試驗過(guò)程中透濕杯重量的增減來(lái)計算試樣的透濕量。這種測試方法的試驗溫度是由恒溫恒濕環(huán)境提供的，濕度則取透濕杯內濕度與環(huán)境濕度的差值。由于在試驗前及試驗過(guò)程中需要在恒溫恒濕環(huán)境中對透濕杯進(jìn)行放置、移位等操作，因此所需的恒溫恒濕環(huán)境往往體積較大。