恒溫恒濕機(jī)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(shù)據(jù)的兩大主要因素，因此對這兩項(xiàng)進(jìn)行有效控制，需在恒溫恒濕的環(huán)境下可使測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和重復(fù)性明顯提高。本文對兩類透濕性檢測方法進(jìn)行了對比，并以LabthinkTSY-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(nèi)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(yīng)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差異，因此透濕性能的檢測非常重要。影響透濕性測試結(jié)果的因素很多，其中以試驗(yàn)溫度和試樣兩側(cè)濕度差的穩(wěn)定性對試驗(yàn)結(jié)果所產(chǎn)生的影響最顯著。

　　1.透濕性測試中溫度控制的重要性

　　絕大多數(shù)結(jié)晶高聚物都是半晶聚合物，理論上認(rèn)為聚合物的結(jié)晶部分是滲透物分子在聚合物內(nèi)部擴(kuò)散過程所經(jīng)途徑中的不可穿過區(qū)域，擴(kuò)散主要發(fā)生在無定形部分。聚合物分子鏈越長，其構(gòu)象越多。當(dāng)溫度升高時(shí)，由于熱運(yùn)動，分子鏈構(gòu)象變化得越快，聚合物內(nèi)聚度下降，滲透質(zhì)分子在聚合物內(nèi)的擴(kuò)散速度加快，即當(dāng)溫度升高時(shí)材料的阻隔性會降低。

　　水蒸氣對聚合物的滲透過程受溫度波動影響明顯（這點(diǎn)與無機(jī)氣體滲透類似），與溫度的關(guān)系均服從Arrhenius方程：

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

　　2.濕度差對試驗(yàn)數(shù)據(jù)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程中，一些聚合物會首先吸收水蒸氣出現(xiàn)溶脹現(xiàn)象，使其中的自由體積增大。材料的透濕系數(shù)具有明顯的水蒸氣濃度依賴性，相應(yīng)地，材料的透濕量也受濕度變化的影響，表現(xiàn)為部分聚合物的透濕量與其兩側(cè)的相對濕度差成非線性的變化，如親水性聚合物賽璐酚的透濕量與相對濕度差的關(guān)系就不成線性。這種滲透量與分壓差（對于透濕性測試來講即是相對濕度差）不成線性關(guān)系的現(xiàn)象就是水蒸氣與常見無機(jī)氣體在聚合物滲透過程中最顯著的區(qū)別。

　　3.稱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：稱重法和傳感器法，它們的檢測原理不同，設(shè)備結(jié)構(gòu)具有明顯差異。

　　簡單說，稱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(nèi)放置的干燥劑或是飽和鹽溶液來控制試樣兩側(cè)的相對濕度，通過測量試驗(yàn)過程中透濕杯重量的增減來計(jì)算試樣的透濕量。這種測試方法的試驗(yàn)溫度是由恒溫恒濕環(huán)境提供的，濕度則取透濕杯內(nèi)濕度與環(huán)境濕度的差值。由于在試驗(yàn)前及試驗(yàn)過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。