高（gāo）阻隔性材料的測（cè）試設備選擇分析

　　隨著阻（zǔ）隔性材料應用領（lǐng）域的不斷拓寬及其在包（bāo）裝效（xiào）果上的突（tū）出表現，高阻隔性（xìng）材料（liào）已經（jīng）成為世界上包裝材（cái）料研發的一個主要方（fāng）向，它的生產和研製也逐漸提高了對於阻隔性能測試設備的要求。相信多數檢測人（rén）員都有這樣的經驗（yàn），高阻隔性材料的阻隔（gé）性測試數據波動一般要比（bǐ）中（zhōng）低阻隔性材料的數據波動高出很（hěn）多，這種數據波動是由什麽原因引起的？而高阻隔性材料對於檢測設備的選擇又有（yǒu）哪些要求？本（běn）文通過介紹高阻隔性材料的測試特點，介紹一些在設備選擇時應注意的問題。

　　1.高阻隔性材料的測試特點
　　高阻隔性材料，又稱低透過率材料，具有較低的氣（qì）體透過率。這類材料在進行阻隔性測試時（shí）有以下3個測試特（tè）點。
　　首先，透過的氣體量極小，而且透過速度極（jí）慢，這是檢測（cè）高（gāo）阻隔性材料的難點所在。它給檢測設備帶來兩（liǎng）方麵的要求，第一，設備必須具（jù）有極佳的密封性，綜合多年（nián）的檢測經驗，泄漏始終是高阻隔性材料檢測中遇到（dào）的最（zuì）大（dà）障礙，然而必須注意的是這種泄漏不一定是測試係統中的（de）泄漏，更多（duō）地是存在於樣品裝夾上，這必須引起操作者極大的（de）注意。第二，要求探測（cè）傳感器應具有（yǒu）極高的精度和靈敏度（dù），傳感器的精度直接（jiē）決定了測試限，同時也是檢測時間的主要決定（dìng）因素。
　　其次，達到滲透平（píng）衡需要較長的時間。對滲透平衡的（de）判斷是阻隔性檢測中的關鍵點，但（dàn）對高阻隔（gé）性材料（liào）來講需要經過一段時間的積累後，滲透通過（guò）試樣的測試氣體（tǐ）才能被傳（chuán）感器準確檢測出（chū）來，而且（qiě）由於氣體含量的微少所引起的數據波動和誤差都將給滲透平衡的判斷帶來影響。一般（bān）高阻隔性材料從滲透開始到建立平衡（héng）需要幾小時甚至十幾小時（shí），外界環境因素的幹擾也變得不能忽視。例如溫度，無論（lùn）對於傳（chuán）感器還是對於試樣，溫度的影響都無法忽視，溫度波動會引起傳感器輸出（chū）信號的波動，也會導致樣品（pǐn）本身（shēn）的阻隔性出現變化。此（cǐ）外，由於測試時間長也容易導致測（cè）試氣體中成分（fèn）的變化，例如更換氣源（yuán）所引起的氣體含量上微弱的改變或者是（shì）混合氣體中可能出現的混合不均，因此必須確保測試氣（qì）體（tǐ）的成分穩定。
　　第三，對係（xì）統零點以及測試過程穩定性的要求都更高了（le）。係（xì）統零（líng）點是將測試係統中殘存的測試氣體清除到極限（xiàn）時（shí）所記下的係統狀態，它是設備狀態的一個綜合體現。係統零點對測試數據的影響在檢測中低（dī）阻隔性（xìng）材料時並不突出，是因為零點（diǎn）值相對材料的阻（zǔ）隔值可以忽略不計，但是（shì）對於高阻隔性材料（liào），係統零點準（zhǔn）確與否將直接影響測試數據，因此不能忽視。由於溫度（dù）會使得傳感器（qì）的輸出信號出現波動，因此也是影響（xiǎng）係統零點的一個重要因（yīn）素，此外，環境濕度、振動等環境因素的影響也（yě）不容忽視（shì）。

　　2.檢測設備的選擇重點
　　綜合分析，要檢測高阻隔樣品的阻隔性能，設備應在以下幾個方麵有著優良的（de）表現：
　　·密（mì）封性好
　　·傳感器精度高
　　·係統（tǒng）零點穩（wěn）定
　　·受環境因素幹擾小

　　下麵針對每種阻隔性測試方（fāng）法具體分析一（yī）下在進行設備選（xuǎn）擇時所需要注意的重點。
　　2.1氣體透過率測試壓差法
　　壓差法是氣（qì）體透過（guò）率（lǜ）檢測的基礎方法，其測試準確性主要取決於測試下腔中的壓力傳（chuán）感器所測數據，因此在檢測高阻隔性樣品時，采用高精度的壓力傳感器是檢測的基礎。在選購壓差（chà）法設備時應注意以下幾（jǐ）項：
　　1.檢測下（xià）限：檢測下限一（yī）般是係統整（zhěng）體密封性、係統零點、以及傳感器精度的綜合表現，代表了該設備的最低檢出限。
　　2.係統真空度。壓差法的係統真空度可視為該係統的“零點”，但是這裏所說的係統真空度不是隻抽一段時間後就停止所達到（dào）的真空度，而是要通過長（zhǎng）時間的抽真空，觀察測試係統的壓力最低值。對於壓差法來講係（xì）統密封性也可以通過（guò）抽真（zhēn）空來驗證，而且通過抽真空還能有效地（dì）檢測試樣的裝夾密封效果（guǒ）。
　　3.環境控製和監測能（néng）力。環境對係統零（líng）點、滲透平衡以及樣品性質的影響已經獲（huò）得大量數據的證明，其中以溫度的影響最為突出。因此設備自身是否具有控溫能力，以及控溫的範圍和均勻性都值得關注。當然如果設備還具有其他的（de）環境因素檢測能力則（zé）更佳（jiā），因為對於高阻隔性（xìng）材料來講環境因素的影響會更加明顯，這些數據能為異常數據的分析帶來幫助。

　　2.2 氣體（tǐ）透過率測（cè）試等壓法
　　等壓法設備的氣體傳感器直接輸出測試腔內的氣體含量，所以對於等壓法設備來講如果傳感器精度（dù）不佳，也可以（yǐ）通過降低載氣流速等方法適當（dāng）提高單位（wèi）時間內測試腔內的測試氣體量，不過對於係統（tǒng）零點的要求依舊（jiù）是不能放鬆。選購等壓法設備應注意以下幾項：
　　1.檢測下限。
　　2.環境控製和監測能力。由於等壓法設備的氣（qì）路與外界環境時刻保持暢通，因（yīn）此受環境（jìng）因素的（de）幹擾更是不容忽視，更要重（chóng）視對環境因素的控製和監測。
　　3.氣源處理。與壓差法不同的是，等壓法在試（shì）驗過程中需要使用大量的試（shì）驗氣體持續吹掃樣品的兩側，而在實際檢測中發現載氣氣源（yuán）的更換將對係統的零點帶來影響，如（rú）果設備自身能對氣體氣源進行進一步處理將有助於維（wéi）持係統零點的穩定。

　　2.3 水蒸（zhēng）氣透過率測試稱重法
　　雖然在原理上稱重法設備所用測量元件的精度是決定（dìng）測量下限、數據準確性的關鍵（jiàn）指標，但由於傳統方法中需要人工操作透濕（shī）杯並稱量，因此引入了無法（fǎ）忽視的誤差而使它在檢（jiǎn）測高阻隔性材（cái）料時出現數據偏差（chà）過大等問題。但是隻（zhī）要排除（chú）了人為因素，自動稱重法（fǎ）檢測設備在高阻隔性樣品的檢測上表現極佳。選購稱重法設備時應注意以下幾項：
　　1.是否自動（dòng）檢測。對於高阻（zǔ）隔（gé）性（xìng）材料來講，人（rén）工（gōng）操作已（yǐ）給測試數據帶來無法忽（hū）略（luè）的影響，因此傳統手工測（cè）試的模式已經不再適用。
　　2.檢測下限。
　　3.環境控（kòng）製和監測能（néng）力。
　　4.對振動的監測。稱重法是這幾種檢測方法中對振動最為敏感的一個方法，在高阻隔性材料的檢測中微小的震動或晃動更是會導致測試失敗。因此，如果能夠監測環境中的振動情況將給排查異常（cháng）數據提供（gòng）極（jí）大的幫助。

　　2.4 水（shuǐ）蒸氣透（tòu）過率測試傳感器法
　　水蒸氣（qì）透過（guò）率測試傳感器法包括電解傳感器法、紅（hóng）外傳感器法、濕度傳感器法等（děng）幾種（zhǒng），這些方法間的測試原理和（hé）設備結構非常接近，區別（bié）隻在於傳感器（qì）的（de）檢測原理不同（tóng）。然而就傳感器自身來講，紅外傳感器受外界的影響是（shì）最（zuì）突出的，使用時對外界環境的要求極高，相比（bǐ）之下電解傳感器的穩定性（xìng）就要優秀很（hěn）多了。選購傳感器法設備時應注意以下（xià）幾項：
　　1.檢測下限。
　　2.環境控製和監測能力。由於紅外傳感器受環（huán）境影響顯著（zhe），因此紅（hóng）外傳感器法（fǎ）設備對於（yú）環（huán）境的控製要求（qiú）要明顯高於電解傳感器法設備。
　　3.氣源（yuán）處理。傳感器法（fǎ）在試驗過程中（zhōng）也需要使用大量（liàng）試驗氣體，而（ér）載氣（qì）氣源的更（gèng）換也將對係統的零點帶來影響，如果設備自身能對氣體氣（qì）源進行進（jìn）一步處理（lǐ）將（jiāng）有助於維持係統零點的穩定。

　　3.總結
　　我們通過關注以上指標能使所選擇的設備更適用於高阻隔性材料的測試，但在具體檢測時更要注意一些操作細節（jiē），例如注意樣品密（mì）封，注意延長抽真空或者吹掃零點的時間，注意氣源（yuán）、環（huán）境（jìng）等因素。當（dāng）然（rán）由於早期測試技術（shù）不（bú）發達而帶來的錯誤觀點也應該得到糾正，如（rú）今在這些阻隔性測試方法間（jiān）並不存在測試範圍上的顯著差異。