透氣性測(cè)試方法及設(shè)備
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3、等壓法
圖 2. 傳感器法測(cè)試原理圖
U0 ——電壓零信號(hào)；
k ——設(shè)備的校正因子；
Pa ——環(huán)境大氣壓；
P0 ——測(cè)試氣體中的氧氣分壓差；
A ——有效滲透面積。
在檢測(cè)材料的氧氣透過率時(shí)使用的是氧傳感器，只能對(duì)氧氣的滲透性進(jìn)行分析，由于氮?dú)庾鳛檩d氣用于輸送滲透通過試樣的測(cè)試氣體，所以目前利用這種測(cè)試結(jié)構(gòu)檢測(cè)氮?dú)馔高^率還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
傳感器法是隨著氧探測(cè)器技術(shù)的不斷成熟而出現(xiàn)的。相對(duì)于真空法測(cè)試，它的試驗(yàn)時(shí)間有一定的縮短，更常用于國(guó)際貿(mào)易中高阻隔性材料的檢測(cè)。另外，由于使用的傳感器屬消耗型元件，所以設(shè)備標(biāo)定所得的校正因子并不是長(zhǎng)期有效的，需要根據(jù)要求進(jìn)行周期性設(shè)備標(biāo)定。當(dāng)傳感器的損耗達(dá)到一定程度時(shí)必須更換，因此傳感器法設(shè)備的檢測(cè)成本比壓差法設(shè)備的檢測(cè)成本要高一些。不同廠商的設(shè)備其傳感器的使用壽命會(huì)有較大差別， Labthink TOY-C1所采用的氧傳感器在正常使用情況下預(yù)計(jì)能夠使用12－30個(gè)月，算是使用時(shí)間比較長(zhǎng)的了。等壓法在測(cè)試試樣兩側(cè)保持常壓，使得試樣兩側(cè)的壓力相等，這給容器透氣性檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)，可避免由于容器壁兩側(cè)壓差過大導(dǎo)致容器爆裂的情況。ASTM F 1307是檢測(cè)容器透氧性的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，它與ASTM D 3985（檢測(cè)薄膜、薄片的透氧性）對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及氧傳感器的使用方式相近，將容器檢測(cè)附件拆卸之后，同一款設(shè)備完全可以按照 ASTM D 3985 進(jìn)行薄膜、片材的透氧性測(cè)試。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有幾款同時(shí)具有容器、薄膜透氧性檢測(cè)雙重功能的檢測(cè)設(shè)備，如Labthink TOY-C1容器/薄膜透氧儀。
4、測(cè)試設(shè)備的選擇
壓差法和等壓法的測(cè)試原理不同，測(cè)試條件不同，試驗(yàn)結(jié)果的單位也不相同（壓差法單位是：cm3/m2·24h·0.1MP，等壓法單位是：cm3/m2·d），所以由這兩種方法得到的未經(jīng)校正的原始數(shù)據(jù)，從理論上說不具備可比性。但通過使用標(biāo)準(zhǔn)膜標(biāo)定等壓法設(shè)備并將校正因子用于正式試驗(yàn)后，壓差法和等壓法的試驗(yàn)結(jié)果就可以比較了。
評(píng)論