因業(yè)務(wù)調(diào)整,部分個人測試暫不接受委托,望見諒。
透氣性測試技術(shù)及其應(yīng)用
簡介
透氣性測試是評價(jià)材料對氣體或液體滲透能力的關(guān)鍵技術(shù)手段,廣泛應(yīng)用于包裝、紡織、建筑材料、醫(yī)療防護(hù)等領(lǐng)域。材料的透氣性能直接影響其功能性表現(xiàn):例如食品包裝需阻隔氧氣以延長保質(zhì)期,醫(yī)用防護(hù)服需平衡透氣與阻隔病毒的能力,而功能性紡織品則需通過優(yōu)化透氣性提升穿著舒適性。通過科學(xué)測試與分析,可精準(zhǔn)量化材料的滲透特性,為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)支撐。
檢測項(xiàng)目及簡介
透氣性測試涵蓋以下核心項(xiàng)目:
- 氣體透過率(GTR) 測定材料對氧氣、二氧化碳等氣體的滲透速率,用于評估包裝材料的阻隔性能。高阻隔性材料可有效防止氣體交換,延長食品、藥品的貨架期。
- 水蒸氣透過率(WVTR) 衡量材料對水蒸氣的滲透能力,常見于紡織品、防水膜等產(chǎn)品的性能評價(jià)。例如,戶外服裝需具備低WVTR以實(shí)現(xiàn)防水透氣功能。
- 透氣度(Air Permeability) 表征材料對空氣的透過性,用于評估過濾材料、汽車內(nèi)飾等產(chǎn)品的通風(fēng)性能。高透氣度材料可提升散熱效率,改善使用體驗(yàn)。
適用范圍
透氣性測試的適用領(lǐng)域包括:
- 包裝行業(yè)
- 食品包裝:檢測塑料薄膜、鋁箔復(fù)合材料的氧氣阻隔性,確保產(chǎn)品在儲存期間不變質(zhì)。
- 藥品包裝:驗(yàn)證泡罩包裝的水蒸氣阻隔能力,防止藥物受潮失效。
- 紡織行業(yè)
- 功能性面料:測試沖鋒衣、運(yùn)動服的透氣與防水平衡性,優(yōu)化穿著舒適度。
- 工業(yè)用布:評估過濾材料的空氣透過效率,保障設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。
- 建筑材料
- 防水透氣膜:檢測其阻隔液態(tài)水的同時(shí)允許水蒸氣透過的能力,用于墻體防潮工程。
- 醫(yī)療領(lǐng)域
- 防護(hù)服與敷料:驗(yàn)證材料在阻隔細(xì)菌、病毒的同時(shí)維持透氣性,避免皮膚悶熱引發(fā)感染。
檢測參考標(biāo)準(zhǔn)
國內(nèi)外常用標(biāo)準(zhǔn)包括:
- ASTM D3985-23 Standard Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor 通過庫侖傳感器測定塑料薄膜的氧氣透過率,適用于包裝材料評價(jià)。
- ISO 15105-1:2020 Plastics – Film and sheeting – Determination of gas-transmission rate – Part 1: Differential-pressure methods 采用壓差法測試氣體透過率,廣泛用于塑料、橡膠等材料的滲透性分析。
- GB/T 1038-2023 塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法 中國國家標(biāo)準(zhǔn),適用于塑料薄膜的氣體滲透性能測試。
- ASTM E96/E96M-23 Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials 通過稱重法測定材料的水蒸氣透過率,覆蓋紡織品、建筑材料等多個領(lǐng)域。
檢測方法及相關(guān)儀器
-
壓差法(Differential Pressure Method)
- 原理:在試樣兩側(cè)形成恒定氣壓差,通過測量氣體滲透量計(jì)算透過率。
- 儀器:氣體透過率測試儀(如Labthink VAC-V2)
- 組成:高精度壓力傳感器、溫控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集模塊。
- 操作:將試樣夾持于測試腔,抽真空后注入測試氣體,記錄滲透過程的氣壓變化。
- 適用標(biāo)準(zhǔn):GB/T 1038、ISO 15105-1。
-
電解傳感器法(Coulometric Sensor Method)
- 原理:滲透氣體被電解傳感器捕獲并轉(zhuǎn)化為電信號,通過電流值計(jì)算透過率。
- 儀器:庫侖法氣體滲透儀(如MOCON OX-TRAN 2/22)
- 特點(diǎn):靈敏度高(可測0.005 cm³/m²·day),適用于超低滲透性材料。
- 適用標(biāo)準(zhǔn):ASTM D3985。
-
稱重法(Gravimetric Method)
- 原理:將試樣封裝于裝有干燥劑的透濕杯中,通過定期稱重計(jì)算水蒸氣透過量。
- 儀器:透濕杯測試系統(tǒng)(如Thwing-Albert W303)
- 關(guān)鍵參數(shù):恒溫恒濕箱(溫度23±1℃,濕度50±5%RH)、電子天平(精度0.0001g)。
- 適用標(biāo)準(zhǔn):ASTM E96。
結(jié)語
透氣性測試作為材料性能評價(jià)的核心環(huán)節(jié),其科學(xué)性與準(zhǔn)確性直接影響產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化與質(zhì)量管控。隨著檢測技術(shù)的進(jìn)步(如紅外傳感器、動態(tài)流量法的應(yīng)用),測試效率與精度持續(xù)提升,未來將在新能源電池隔膜、生物可降解材料等新興領(lǐng)域發(fā)揮更重要的作用。企業(yè)需根據(jù)產(chǎn)品特性選擇合適的測試方法與標(biāo)準(zhǔn),確保數(shù)據(jù)可靠性,從而為市場提供兼具功能性與安全性的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
分享