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技術(shù)文章

ISO 15106-2紅外法薄膜片材水蒸氣透過(guò)率測(cè)試方案

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ISO 15106-2 為國(guó)際通用紅外傳感器法水蒸氣透過(guò)率仲裁標(biāo)準(zhǔn)，適用于食品、醫(yī)藥、電子高阻隔包裝薄膜、硬質(zhì)片材。包裝水汽透過(guò)量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致藥品潮解、食品霉變、電子元器件氧化失效。WVTR-E3 水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀，采用等壓紅外檢測(cè)原理，完整匹配標(biāo)準(zhǔn)溫濕度梯度、載氣流程、穩(wěn)態(tài)判定、國(guó)際單位換算要求，可出具中英文國(guó)際認(rèn)可檢測(cè)報(bào)告，適配海外出口備案、第三方國(guó)際實(shí)驗(yàn)室仲裁、高阻隔新材料配方研發(fā)與出廠品質(zhì)管控。

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適用試樣

PE、PP、PET、PA、EVOH、PVDC 涂布膜、鋁塑復(fù)合膜、藥用硬片、可降解阻隔薄膜；適用厚度范圍 10μm～800μm 平面片材。


ISO 15106-2 核心強(qiáng)制試驗(yàn)條件

  1. 檢測(cè)原理：等壓法紅外光譜傳感器檢測(cè)水汽濃度；

  2. 標(biāo)準(zhǔn)有效測(cè)試面積：50 cm2 標(biāo)準(zhǔn)密封測(cè)試腔；

  3. 溫濕度調(diào)控區(qū)間：10℃～50℃（控溫精度 ±0.1℃），干側(cè) 0% RH、濕側(cè) 0～100% RH 雙路獨(dú)立控濕；

  4. 載氣氣源：高純干燥氮?dú)狻?9.999%，穩(wěn)壓 0.4～0.6MPa；

  5. 穩(wěn)態(tài)判定規(guī)則：連續(xù) 3 組水汽通量讀數(shù)相對(duì)偏差≤2%，方可判定穩(wěn)態(tài)并取值；

  6. 標(biāo)準(zhǔn)輸出單位：g/(m2?24h)、g/(100in2?day) 公英制一鍵切換；

  7. 試樣預(yù)處理：23℃±2℃、50% RH±5% RH 恒溫恒濕環(huán)境平衡≥24h；每組平行試樣不少于 2 片。

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測(cè)試原理（ISO 15106-2 紅外傳感法）

  1. 密封測(cè)試腔體由待測(cè)薄膜分隔為濕腔、干腔兩個(gè)獨(dú)立氣路；濕側(cè)營(yíng)造恒定高濕度水汽環(huán)境，干側(cè)持續(xù)通入高純干燥氮?dú)獯祾撸?/p>

  2. 水汽依靠?jī)蓚?cè)濕度梯度驅(qū)動(dòng)力穿透薄膜，隨干燥載氣全部輸送至紅外檢測(cè)器；

  3. 紅外傳感器依據(jù)水分子特征紅外吸收光譜，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定量氣流中水汽濃度；

  4. 設(shè)備連續(xù)采集實(shí)時(shí)水汽通量曲線，自動(dòng)識(shí)別穩(wěn)定區(qū)間，按照 ISO 內(nèi)置算法計(jì)算水蒸氣透過(guò)率 WVTR、水汽滲透系數(shù)；

  5. 傳感器僅對(duì)水分子產(chǎn)生特異性響應(yīng)，不受氧氣、氮?dú)狻⑽⒘坑袡C(jī)溶劑揮發(fā)物干擾，高低阻隔材料均具備極低檢出下限。

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標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)流程（嚴(yán)格遵循 ISO 15106-2）

1、試樣制備與狀態(tài)調(diào)節(jié)

  1. 裁切 110mm×110mm 平整薄膜試樣，無(wú)針孔、褶皺、劃痕、拉伸變形；

  2. 置于 23℃±2℃、50% RH±5% RH 標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境平衡 24h，消除薄膜內(nèi)部含水率對(duì)阻隔性能的干擾；

  3. 每批次準(zhǔn)備至少 2 片平行試樣。

2、設(shè)備校準(zhǔn)與腔體吹掃

  1. 開(kāi)機(jī)預(yù)熱 30min，高純氮?dú)獬掷m(xù)吹掃腔體直至基線歸零；

  2. 使用 NIST 溯源標(biāo)準(zhǔn)阻隔膜整機(jī)多點(diǎn)校準(zhǔn)紅外傳感器，消除信號(hào)漂移誤差；

  3. 設(shè)置試驗(yàn)工況（通用標(biāo)準(zhǔn)工況 38℃/90% RH、23℃/85% RH），溫濕度穩(wěn)定 1h 后再裝樣。

3、薄膜密封裝夾

  1. 薄膜平整鋪設(shè)于測(cè)試腔密封平面，均勻鎖緊壓蓋，四周密封杜絕邊緣漏氣、水汽旁通；

  2. 確認(rèn)干濕兩側(cè)氣路隔離，無(wú)串氣、旁路泄漏。

4、穩(wěn)態(tài)水汽透過(guò)測(cè)試

  1. 啟動(dòng) ISO 15106 標(biāo)準(zhǔn)程序，濕側(cè)建立恒定高濕環(huán)境，干側(cè)氮?dú)獬掷m(xù)吹掃帶走滲透水汽；

  2. 紅外傳感器實(shí)時(shí)采集穿透水汽通量，軟件自動(dòng)對(duì)比連續(xù)讀數(shù)波動(dòng)；

  3. 系統(tǒng)滿足穩(wěn)態(tài)判定條件后自動(dòng)停止試驗(yàn)，鎖定穩(wěn)態(tài) WVTR 數(shù)值。

5、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定

  1. 自動(dòng)計(jì)算平行試樣平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，同步輸出公制、美制兩套行業(yè)通用單位；

  2. 性能判定：WVTR 數(shù)值越低，材料防潮阻隔性能越優(yōu)異；

  3. 數(shù)據(jù)離散度＞5% 需復(fù)測(cè)，排查薄膜破損、腔體密封漏氣、試樣未充分平衡、傳感器未校準(zhǔn)四類問(wèn)題。


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