关键词：水蒸气透过率、杯式法、称重法、增重法、减重法、水蒸气透过率测试系统、阻湿性能、防潮性能、防锈纸
1、意义
当所处环境中的湿度达到65%时，金属则易锈蚀。因此，防潮是金属防锈蚀过程中的重要一环。防锈纸是一种常见的金属产品包装材料，其含有的气相缓蚀剂能够持续缓慢的释放，从而在金属所处的密闭环境中形成防止金属锈蚀的气体保护层，实现对金属的有效防锈。根据上述分析，防锈纸的如何，除了与其含有的气相缓蚀剂的种类、释放性能等因素有关外，还与防锈纸的阻湿性能息息相关。良好的阻湿性能可有效降低水蒸气向包装内部的渗透量，可保证金属的存储环境湿度始终维持较低水平，有利于金属的防锈保护。本文针对性的介绍了防锈纸阻湿性能的检测与验证方法。
图1 防锈纸举例
2、试验样品
本文以某企业生产的防锈纸为样品，测试其水蒸气透过率。
3、试验依据
本次试验采用杯式法原理测试试样的水蒸气透过率，试验过程依据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
本文采用C360M水蒸气透过率测试系统进行试验，该设备为济南兰光机电技术有限公司自主研发生产的新型阻隔性检测仪器。
图2 C360M水蒸气透过率测试系统
4.1 试验原理
杯式法（又称为称重法），是通过测试透湿杯质量随渗透时间的变化计算得出试样的水蒸气透过率。根据透湿杯质量增加或降低，该原理又可分为增重法与减重法，这两种试验方法均是通过装夹的试样分隔透湿杯的内部与外部环境，使试样的两侧形成两种不同的湿度。增重法透湿杯中放入一定量的干燥剂，透湿杯外侧进行高湿环境控制，减重法透湿杯中放入一定量的蒸馏水，外侧进行低湿环境控制，从而实现水蒸气从高湿侧通过试样渗透到低湿侧，引起透湿杯质量增加或减轻，根据透湿杯质量随时间的变化情况计算试样的水蒸气透过率。
4.2 设备参数
支持增重法、减重法两种试验方法，增重法与减重法的测试范围分别为0.01 ~ 1,200 g/(m2·24h)与0.01 ~ 10,000 g/(m2·24h)；一次试验可测试6个试样，提高了试验效率；舱体空间立体恒温，控温范围(15~55) ℃±0.2℃；配备高效率无水雾湿度自动调节装置，控湿范围为(10%~90%)±1%，气体干燥装置无需更换内芯，连续工作寿命可达两万小时；试样尺寸为Φ74 mm，测试面积为33 cm2；风速自动调节；先进流体力学和热力学结构分析设计的专莉测试舱和透湿杯，温度和湿度更加均匀稳定，测试周期更短，结果更精准；独有DataShieldTM数据盾系统，对接用户数据集中管理要求，支持多种数据格式导出；采用可靠安全算法，防止数据泄露；支持通用有线和无线局域网，选配无线网，支持接入第三方软件。
4.3 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。可扩展用于建筑材料、无菌护创膜、膏药贴剂等材料水蒸气透过率的测试。
(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等。
5、试验过程
(1) 裁样
用取样器从试样表面裁取6片直径为74 mm的试样。
(2) 装样
在每个透湿杯中加入一定量的蒸馏水，然后依次放入密封垫片、试样、密封圈，并用透湿杯盖夹紧。
(3) 试验
打开设备腔盖，将6个装好试样的透湿杯依次放在透湿杯架上，关闭设备腔盖。在控制软件上设置试样名称、试验温度、湿度、试验模式等参数信息，点击试验选项，试验开始。设备按照设定的参数自动控制试验条件，并间歇自动称重。试验过程中可实时查询每个透湿杯的质量、水蒸气透过率等试验结果。
6、试验结果
本次试验所测试6个试样的结果值分别为2.9146 g/(m2·24h)、2.9430 g/(m2·24h)、2.9076 g/(m2·24h)、3.0047 g/(m2·24h)、2.9872 g/(m2·24h)、2.9146 g/(m2·24h)，样品的水蒸气透过率取各试样测试结果的平均值2.9453 g/(m2·24h)。
7、结论
环境湿度是造成金属锈蚀的重要因素，加强对金属包装材料阻湿性能的测试是金属防锈工作的重要环节。本文利用C360M水蒸气透过率测试系统测试了防锈纸样品的水蒸气透过率，设备操作简单，高度智能化，避免了人为因素的干扰，通过对试验温湿度的精准控制及干扰因素的修正，保证了测试结果的精度及准确性，且6个试样测试结果的平行性、稳定性均较高，这说明本测试方法可以准确的反映防锈纸的阻湿性能。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，正值成立30周年之际，推出多款含有自有专莉技术传感器且高精度、稳定性好、使用寿命长的氧气、水蒸气透过率检测设备。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。