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塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定第5部分:壓力傳感器法2023-09-07發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定》的第5部分?!端芰媳∧ず捅∑魵馔高^率的——塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定——塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定——塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定濕度傳感器法(GB/T紅外傳感器法(GB/T電解傳感器法(GB/T30412—2013);26253—2010);21529—2008);——第5部分:壓力傳感器法(GB/T43019.5—2023);——第7部分:鈣腐蝕法(GB/T43019.7—2023)。本文件等同采用ISO15106-5:2015《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定第5部分:壓力本文件做了下列最小限度的編輯性改動:——為與現有標準協調,將標準名稱改為《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定第5部分:壓力請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國輕工業(yè)聯合會提出。本文件由全國塑料制品標準化技術委員會(SAC/TC48)歸口。本文件起草單位:濟南賽成電子科技有限公司、江西省檢驗檢測認證總院工業(yè)產品檢驗檢測院、江蘇省產品質量監(jiān)督檢驗研究院、廈門金德威包裝有限公司、中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究潮州市質量計量監(jiān)督檢測所、重慶鼎盛印務股份有限公司、佛山市順德區(qū)特普高實業(yè)有限公司、佛山市量技術檢測科學研究院、濟南迪科瑞儀器有限公司、山東省創(chuàng)新發(fā)展研究院、濟南國科醫(yī)工科技發(fā)展有限公司、甘肅省產品質量監(jiān)督檢驗研究院、金華市計量質量科學研究院、濟南東方雨虹建筑材料有限公司。Ⅱ《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定》是塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定標準,對具有阻隔性能的各類塑料薄膜和薄片產品標準提供了支撐,擬由7個部分構成。 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定濕度傳感器法》(GB/T用濕度傳感器法測定塑料薄膜和薄片水蒸氣的透過率。 塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定紅外傳感器法》(GB/T用紅外傳感器法測定塑料薄膜和薄片水蒸氣的透過率。 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定電解傳感器法》(GB/T用電解傳感器法測定塑料薄膜和薄片水蒸氣的透過率。 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定第5部分:壓力傳感器法》(GB/T43019.5—2023)。目的在于采用壓力傳感器法測定塑料薄膜和薄片水蒸氣的透過率。 塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定第7部分:鈣腐蝕法(GB/T43019.7—2023)。目的在于采用鈣腐蝕法測定塑料薄膜和薄片水蒸氣的透過率。本部分采用壓力傳感器法測定塑料薄膜和薄片、復合塑料薄膜和薄片的水蒸氣透過率,使塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率試驗方法更加系統化與規(guī)范化。1塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測定第5部分:壓力傳感器法1范圍本文件描述了采用壓力傳感器法測定塑料薄膜和薄片、復合塑料薄膜和薄片的水蒸氣透過率的2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。水蒸氣透過率watervapourtransmissionrate在規(guī)定的溫度與相對濕度及試樣兩側保持一定的水蒸氣壓差的條件下,單位時間內透過試樣單位面積的水蒸氣質量。注:單位為克每平方米24小時[g/(m2·24h)]。4原理裝夾在滲透腔(見圖1)中的試樣將滲透腔分為相互獨立并密封的上腔(高壓腔)和下腔(低壓腔),再對放入試樣后的下腔與上腔依次抽真空。將水蒸氣充人抽真空后的上腔,水蒸氣經試樣從上腔滲透至下腔。通過監(jiān)測下腔的壓力增加得到透過試樣的水蒸氣量。5試樣5.1試樣應具有代表性,厚度均勻,無褶皺、折痕、針孔等缺陷。每個試樣的面積應大于滲透腔的氣體5.2除非另有規(guī)定或經相關各方協商一致,應測試3片試樣。6試樣狀態(tài)調節(jié)除非經相關各方協商一致,試樣應在規(guī)定的試驗條件下進行狀態(tài)調節(jié)。調節(jié)時間依據制品標準的規(guī)定。27儀器和試劑采用壓力傳感器測定水蒸氣透過率的儀器示意圖如圖1所示。該儀器由滲透腔、壓力傳感器、水蒸氣發(fā)生器、腔體積控制裝置和真空泵組成。滲透腔用于使水蒸氣透過試樣,壓力傳感器用于檢測通過滲透腔中試樣的水蒸氣所引起的壓力變化,水蒸氣發(fā)生器用于向滲透腔供應水蒸氣。滲透腔應由上腔和下腔組成,具有固定的滲透面積。上腔應含有水蒸氣進氣口,下腔應與壓力傳感器相連。滲透腔與試樣接觸的表面應光滑平整,防止出現水蒸氣泄露。氣體滲透區(qū)域的直徑通常應為5mm~200mm。非圓形試樣的氣體滲透區(qū)域尺寸應由相關各方協商確定。7.3壓力傳感器壓力傳感器應能測定下腔的壓力變化,靈敏度不低于0.2Pa(0.0015mmHg)。應使用無水銀真空計、電子隔膜式傳感器或其他合適類型的壓力傳感器。7.4水蒸氣發(fā)生器產生和存儲水蒸氣的裝置,應具有足夠大的容量保證上腔的水蒸氣壓力不會因為氣體滲透而下降。水蒸氣由此裝置導入上腔,應配置靈敏度不低于20Pa(0.15mmHg)的壓力傳感器測定腔內壓力。為擴展水蒸氣透過率的測試范圍,能夠通過附加腔體控制裝置調節(jié)下腔的水蒸氣體積,例如儲氣罐或轉換接頭。宜優(yōu)先選用純度大于99.99%的水。如使用其他純度的水,應由相關各方協商一致。7.7真空泵應使下腔的真空度不大于1Pa(0.0075mmHg)。3標引序號說明:1——滲透腔;2——上腔;3——下腔;4——試樣;5——支撐物;6——上腔壓力傳感器;7——下腔壓力傳感器;8——上腔閥(隔斷閥);9——下腔閥(放空閥);10——水蒸氣發(fā)生器;11——控制閥;12——腔體控制裝置;13——真空泵。圖1采用壓力傳感器測定水蒸氣透過率的儀器示意圖8試驗條件宜優(yōu)先選擇表1中推薦的試驗條件。其他測試條件應由相關各方協商一致。表1推薦試驗條件條件編號溫度℃相對濕度%12349試驗步驟9.1根據下腔的直徑和高度合理放置具有滲透性的支撐部件,用于放置試樣(見圖1中5)。9.2在上腔與下腔的平整接觸面邊緣處均勻地涂抹一層厚度較薄的真空油脂,將試樣置于下腔上,避免試樣起皺或松弛。9.3將橡膠密封圈置于試樣上,再放下上腔,以均勻的壓力緊密閉合滲透腔的上下兩部分腔體,使試樣4GB/T43019.5—2023/ISO15106-5:20159.4先關閉上腔閥(見圖1中8),打開下腔閥(見圖1中9),開啟真空泵,對下腔抽真空,再打開上腔9.5當滲透腔達到足夠低的壓力(通常為1Pa及以下)時,關閉上下腔閥,同時關閉真空泵。9.6如果下腔的壓力上升,重復9.4~9.5的步驟,直到下腔的壓力穩(wěn)定。9.7打開控制閥(見圖1中11),將水蒸氣導入上腔,當達到試驗條件相對濕度所對應的水蒸氣壓力時,關閉水蒸氣發(fā)生器(見圖1中10)。上腔的壓力應由與水蒸氣發(fā)生器相關聯的控制閥控制。當下腔的壓力增加,表明水蒸氣開始滲透試樣。9.8繪制下腔的壓力隨時間變化的滲透曲線,當曲線成直線狀則達到滲透平衡。9.9計算滲透曲線中直線部分的斜率(dp/dt見第11章),也能采用儀器自動記錄的滲透曲線。10背景試驗每隔一段時間可對無試樣的滲透腔進行水蒸氣透過率的背景試驗,即將金屬板替代試樣放置在下腔上進行水蒸氣透過率的試驗。金屬板厚度應為3mm~10mm,宜使用與滲透腔材質相同的材料。11結果計算按公式(1)計算試樣的水蒸氣透過率。 (1)式中:WVTR試樣的水蒸氣透過率,單位為克每平方米24小時[g/(m2·24h)];A試樣透過水蒸氣的面積,單位為平方米(m2);M水的摩爾質量的數值,單位為克每摩爾(g/mol)(M=18.0);R氣體常數8.31,單位為焦耳每開爾文摩爾[J/(K·mol)];T——試驗溫度,單位為開爾文(K);——單位時間內下腔的壓力變化,單位為帕斯卡每秒(Pa/s)。12試驗結果試驗結果以每組所有試樣的算術平均值表示,保留兩位有效數字。如果試樣的測試值接近背景試13精密度因無法獲得足夠的實驗室間數據,本文件未規(guī)定方法的精密度。當獲得足夠的實驗室間數據時,將在下一版文件中增加精密度的說明

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