关键词：水蒸气透过率、防潮性能、水蒸气透过率测试仪、杯式法、光纤涂覆层
1、意义
光纤由玻璃或塑料制成，是良好的光导体，是一种常用的信号传送介质。对于多数光纤来说，并不能单独使用，需在外层用几层涂覆层结构进行保护，以防止外界环境因素对光纤的破坏，水是能够引起光纤破坏的其中一个不利因素，潮湿的空气会在光纤表面的微裂纹和外力擦伤处产生水解和应力腐蚀，使光纤发生疲劳断裂，因此，光纤的涂覆层保护材料应具有良好的防潮性能，保持光纤所处内部环境干燥。本文通过对水蒸气透过率的测试来表征光纤涂覆层材料防潮性能的优劣。
图1 光纤结构示意图
2、试验样品
本次试验采用由塑料高分子材料制成的光纤涂覆层为试验样品，测试其防潮性能。
3、试验依据
塑料薄膜与片材类材料水蒸气透过率的测试法方法包括杯式法、红外传感器法、电解传感器法、湿度传感器法等，本文利用杯式法对水蒸气透过率进行测试，所依据的标准为GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法 杯式法》。
4、试验设备
本文所采用的试验设备为W3/030水蒸气透过率测试仪，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。
图2 W3/030水蒸气透过率测试仪
4.1 试验原理
杯式法原理是根据透湿杯质量的变化测试试样的水蒸气透过率。该原理包括增重法与减重法两种方法，增重法透湿杯中盛装的是干燥剂，减重法透湿杯中盛装的是蒸馏水，将试样密封在透湿杯上，通过控制设备内部条件，使增重法透湿杯外部处于高湿环境，减重法透湿杯外部处于低湿环境，如此试样的两侧为不同的湿度条件，水蒸气会从高湿侧通过试样渗透到低湿侧，引起透湿杯质量的增加(增重法)或减轻(减重法)，根据监测透湿杯质量随渗透时间的变化情况，即可得到试样的水蒸气透过率。
4.2 适用范围
(1) 本设备适用于薄膜类、片材类、纸张与纸板类、纺织品与非纺织布等包装材料与产品的水蒸气透过率的测试。其中，薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、土工膜、共挤膜、防水透气膜、镀铝膜、铝箔、铝塑复合膜等膜状材料；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材(建筑用防水材料)、保温材料等，如PP、PVC、PVDC、尼龙等片材。
(2) 本设备可满足多项国家和标准，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1、JIS Z0208等。
4.3 设备参数
- 0.1 ~ 10,000 g/(m2·24h)，测试精度为0.01 g/(m2·24h)；单次试验可同时测试三个试样；温度范围为15 ~ 55℃，控温精度为±0.1℃；湿度范围为10%RH ~ 98%RH，控湿精度为±1%RH；温湿度可实现自动化控制，范围宽，精度高，可满足各种试验条件下的测试；标准吹扫风速，有效防止透湿杯上方湿度梯度的形成，透湿杯的升降称量由气缸控制，保证测试结果的准确、可靠性；可提供标准模和标准砝码双重快速校准模式，保证检测数据的准确性与通用性；每次称量前自动清零，保证检测数据的统一性和准确性；支持LystemTM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。
5、试验过程
(1) 用取样器从待测的光纤涂覆层样品表面裁取直径为74 mm的试样3片。
(2) 在透湿杯中加入一定量的蒸馏水，按照密封方法，将所裁取的3片试样分别密封在3个透湿杯中。
(3) 将3个透湿杯分别放置在设备内部的透湿杯架上，关闭测试腔门。
(4) 在设备的控制软件上设置试样名称、厚度、试验模式、称重间隔、试验温度、试验湿度等参数信息，点击开始试验选项，试验开始。设备自动根据设定的参数控制试验条件并进行间歇称重，试验结束后，根据称重情况计算并显示试验结果。
6、结果
本次试验所测试3个试样的结果值分别为53.6741 g/(m2·24h)、55.0105 g/(m2·24h)、56.7528 g/(m2·24h)，试样光纤涂覆膜的水蒸气透过率为三次测试结果的平均值55.1458 g/(m2·24h)。
7、结论
本次试验利用杯式法原理的减重法测试了光纤涂覆膜样品的水蒸气透过率，设备易于操作，自动化程度高，避免了频繁的人工称重对试验结果的影响，简化了试验过程。同时，试验结果的精度高、准确性好，能够很好的反映出光纤涂覆膜样品的防潮性能。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发、生产与包装检测服务的高新技术企业，始终致力于为客户提供精准、实用、高端的检测设备及准确、贴心、高效的检测服务，现有设备几乎涵盖了塑料包装材料的性能测试。愈了解，愈信任，Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作！