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薄膜阻隔性测试中压差法及等压法的应用二

2021-07-09 来源:义乌市机械信息网

薄膜阻隔性测试中压差法及等压法的应用二

目前应用于透气性检测的等压法只有化学传感器法,它主要用于氧气透过性检测,测试原理(见图2)如下;利用试样将渗透腔隔成两个独立的气流系统,一侧为流动的测试气体(A,可以是纯氧气或是含氧气的混合气体),另一侧为流动的干燥氮气(B)。试样两边的压力相等,但氧气分压不同。在氧气的浓度差作用下,氧气透过薄膜并被氮气流送至传感器中,由传感器精确测量出氮气流中携带的氧气量,从而计算出材料的氧气透过率。由传感器法直接测得且未经校正的氧气透过量,其常用单位是:cml/m2·d.ISO15105—2提供的氧气透过量(O2GTR)计算公式如下:

式中;U是试样测试时的输山电压信号;

U0是电压零信号;

k是设备的校正因子;

pa是环境大气压;

p0是测试气体中的氧气分压差;

A是有效渗透面积。

传感器法的相关标准有ISO 15105 2,ASTM D 3985, ASTM F 1927, ASTM F 1307等。

2、两种方法的比较

压差法和等压法的测试原理不同,测试条件不问,试验结果的单位也不相同(压差法的单位足cm3/m2.24h.0.IWPa,dU等压法的单位足cm3/1112.d),所以由这两种测试方法得到的未经校正的原始数据,从理论上说不具备可比性。但通过使用标准膜标定等压法设备并将校正因子用于正式试验后,压差法和等压法的试验结果就可以比较了。

由于膜技术理论的支持,压差法在透气性测试中一直作为基础方法使用,科研检测机构多采用这种方法。它的突出优点是对于测试气体没有选择性,对不同的测试气体的通用性非常好。随着真空规检测技术的进步,以及真空技术在设备设计上的应用,人人提高了设备的检测精度以及测试数据的重复性。体积法对测试气体的通用性也很好。

传感器法是随着氧探测器技术的不断成熟而出现的,由于使用的传感器属消耗型元件,所以设备标定所得的校正因子并不是长期有效的,需要根据要求进行周期性设备标定,而且当传感器的损耗达到一定程度时必须更换。不同厂商的设备其传感器的使用寿命会有较大差别,Labthink TOY—C1所采用的氧传感器在正常使用情况下预期能够使用12—30个月,算是使用时间较长的了。

3、总结

透气性测试是目前软包材质检中不可或缺的一部分,随着科技的发展,各种方法的检测设备都不断地推陈出新,检测精度不断提高,而且设备的检测功能不断多样化。例如Labthink VAC—V真就能够提供5—50℃的控温试验功能,而TOY—Cl更提供了完善的容器透氧量测试功能。

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