稱重法透濕性能測試標準GB 1037詳解

　　1.稱重法測（cè）試原理及實際應用

　　稱重法（fǎ）（Gravimetric Method）是在規定的溫（wēn）度條件下，在試樣兩側（cè）保持一定的（de）水（shuǐ）蒸氣壓（yā）差，然後（hòu）利用稱重傳（chuán）感器或分析天平把透濕杯（bēi）的重量（liàng）變（biàn）化“稱”出（chū）來，再根據試樣（yàng）的麵積、厚度、稱量間隔時間以及試（shì）樣兩側的濕（shī）度差計算出材料的透濕性能參（cān）數。由於其特征測（cè）試元件（jiàn）是透濕杯，所以又叫杯式法（Cup Method）。

　　從稱重法測試（shì）原（yuán）理可（kě）以看出（chū），它隻要求在試樣兩側保持一定的（de）相（xiàng）對濕度差（chà）作為測試條件，但是並沒有規定試樣哪一側的濕度應該（gāi）高，這絕（jué）對不是測試原理的缺陷，否則（zé）經過（guò）半個多世紀的廣泛使用早就會被（bèi）指出並更正了，而是因為（wéi）指定（dìng）試樣兩側的濕度沒有任何意義，無（wú）論試樣哪一側的濕度高，通過測量透濕杯重量的（de）變化都（dōu）能（néng）獲得正確的測試數據。因（yīn）此透濕杯內側濕（shī）度高、外側幹燥（減重法），與透濕杯內側幹燥而外側濕度高（增重（chóng）法），都是滿（mǎn）足稱（chēng）重法測試原理的。而且塑料薄膜的實際應用環境相差（chà）很大，有時薄膜（mó）兩側都是幹燥的，有時一側幹燥（zào）一側潮濕，有時兩側都會比較潮濕，因此若標準中規定僅采用增重法或（huò）者減重法來（lái）檢測全部類型（xíng）的包裝材料顯然是比較片麵的，根據實際條件選擇（zé）測試方（fāng）法應該說是最合理的，不但能更好地模擬使用（yòng）環境，而且測試數據更具有實際參考意義。

　　在實際的應用中，無論是增重法還是減重法，其檢測設（shè）備都是（shì）由稱重傳（chuán）感（gǎn）器（或者分析天平）、恒溫恒濕箱、透濕杯三部分組成，隻是進（jìn）行增重法（fǎ）試驗時，是在透濕杯（bēi）中放入幹燥劑而將恒（héng）溫恒濕箱的濕度調高，進行減重法試驗時，是在透濕杯中放入蒸餾水或其他能產生高濕度的溶劑而將（jiāng）恒溫恒濕箱的濕度調低而已。

 

　　2.GB 1037的製訂以及修訂情（qíng）況（kuàng）介紹

　　2.1 GB 1037-70

　　第一（yī）版GB 1037標準全名是《塑料透濕（shī）性試驗方法》，適用於檢測塑料薄膜、複合薄膜和人造革的透（tòu）濕性能，由中華人民共和（hé）國燃料化學工業部提（tí）出，由中國科學院發布，自1970年10月1日開始試行。盡管該版標準相對於後（hòu）來的88版標準在測試原理以及指標（biāo）定義方麵都更顯不足，然而在具（jù）體（tǐ）試（shì）驗步驟以及操作（zuò）方便性上都具有優勢。例如，這個標準在透（tòu）濕杯的設計上采用的是（shì）操作簡便的螺紋口旋緊方式，試樣裝夾密封依靠（kào）兩道橡皮墊圈（quān）以及一道金屬墊圈。70版GB 1037同時包（bāo）含了增（zēng）重法以及（jí）減重法兩（liǎng）種測試方（fāng）法，並對兩種方（fāng）法的使用情況進行了簡單的（de）介紹（shào）：通（tōng）常在透濕杯中裝入蒸餾水（減重法），而隻有（yǒu）在檢測親水（shuǐ）性試樣時才在透濕杯中裝入無水氯化鈣（增重法），這一（yī）點（diǎn）跟ASTM E96中（zhōng）關於（yú）增重法與減重法應用的選擇是很接近的。整個標準盡管包括兩種測（cè）試（shì）方（fāng）法，但是無（wú）論在測試原理、試驗裝置、試樣處理還是計算公式等方麵這兩種方法都沒有任何分別。同時，該標準在測試（shì）環境上還給實際操作提供了很好的發揮空間，要求：“非親（qīn）水性試樣（yàng）一側幹燥，另一側為100％。親水性試樣按產品標準（zhǔn）規定，或按使用時要求的相對濕度。”為進行特殊條件下的透濕性能試驗提供（gòng）了依據（jù）。

 

　　2.2 參照標準ASTM E 96

　　ASTM E96是目前製訂時間最久（jiǔ）的稱重（chóng）法標準，也（yě）是製訂時間最久（jiǔ）的透濕（shī）性測試方法標準。第一（yī）版製訂（dìng）於1953年，其後多次進行修訂。該標（biāo）準同（tóng）時包括增重（chóng）法和（hé）減重法兩種測試方法，對測試（shì）方法的選（xuǎn）擇以及數據比較有明確的描述，該標準認為兩（liǎng）種測試方法都是（shì）基礎方法，所得數據（jù）都是（shì）科學有（yǒu）效的，不應該（gāi）僅（jǐn）從數據上進行比較，在（zài）實際測試（shì）時應該按照材料的實際應用環境選擇采（cǎi）用（yòng）哪一種方法。該標準是目前對於稱重（chóng）法介紹最為嚴（yán）格、係（xì）統的標準，然而它在介紹（shào）測試原理、試驗裝置、試樣處理以及計算公式幾方麵並沒有按照測試方（fāng）法進行區分（fèn），可見即使是按照最嚴格的描述，增重法和減重法在這些方麵也是完全一致的，隻在試驗步驟（尤其是透濕杯準備及試（shì）樣裝夾）的介紹中按照測試方法進行分別說明。從ASTM E96的這種編寫方式上也可以看出，在討論稱重法的時候應（yīng）該對（duì）增重法和減重法合並（bìng）分析，僅說增重法或者（zhě）僅說減重法都不能完全代表稱重法。

 

　　2.3 GB 1037-88

　　盡管GB 1037-88《塑料薄膜和片材透水蒸（zhēng）氣性試驗方法  杯（bēi）式法》是參照ASTM E96標準對GB 1037-70的修（xiū）訂版，然而由於標準起草（cǎo）單（dān）位改變（biàn），因此在標準內容的側重點上出現了轉移。與70版標準相比，該版（bǎn）標準更加（jiā）突出杯式法的測試（shì）原理以及透濕性參數（shù）的定義，同時弱化了對具體檢測設（shè）備以及試（shì）驗（yàn）步驟的描述。

　　GB 1037-88由（yóu）北京（jīng）市塑料研究所負責起草，由全國塑料標準化技術委員會物理力學試驗方法分（fèn）會歸口。88年修訂版本最重要的貢獻是針（zhēn）對包裝行業的（de）特點明確（què）了各個透濕性能參數的定義以及意義，同時更加強調測試原理，這不但為（wéi）標（biāo）準（zhǔn）的（de）應用推廣（guǎng）做好（hǎo）了鋪墊，更（gèng）為我國的阻隔性（xìng）檢測技術與國際接軌（guǐ）鋪平了道路。然而（ér）該（gāi）版標準在具體操作上所作出的一些改變在（zài）實際應用上遇到了較大的難度，例如該版標準中透濕杯密封所采用的臘封方法在實際操作中難度很大，因而實際密（mì）封效果並不理想，同時，該版標準在試驗條件中隻采取了（le）90±2％RH一種相對濕度條件，不利於進行特殊條件下的透濕性檢測。比較突出的是，該版標（biāo）準由（yóu）於弱化了對於具體操作（zuò）步驟的描述從而引起了一些誤解，例如在提（tí）到實現相對濕度的方法時隻例舉了在（zài）透濕杯內部放入幹燥劑的方法，使（shǐ）得一些標準使用者（zhě）認為使用蒸餾水或者其他試劑都（dōu）是錯誤的，然而該（gāi）版標準在名稱中更加突出“杯式法”，就（jiù）是說明標準的內容不會隻局限在“增重法”上，因而這（zhè）種理解是不正確的。

 

　　3. 總結

　　係統分析GB 1037標準可以看出，它是薄膜透濕性測試（shì）方法稱重法的綜合（hé）標準，單純地將其理解為增重法，或者在討論稱重法時（shí）隻說增重法而忽略減重法都是錯誤的。在討論稱重法的時候應將增重法和減重法合並分析，僅說增重（chóng）法或者僅說減重法都不能完全代表稱重法。