渗透率检测的意义

渗透率是薄膜类材料的重要特性，测量薄膜、纸张等的水分子渗透率对于评估其作为包装材料在不同水蒸汽分压环境下隔绝水分的功能有着重要的意义。

渗透率检测方法

一种很常见的方法是将薄膜（纸张）置于一边是相对湿度很高，另一边是干燥流动气体的环境中。水分子会透过薄膜（纸张）被干燥气体吹至NIR检测器。这种方法能够快速给出结果，但是需要有参考方法建立渗透率的标准模型。

另一种则是更为的渗透率检测法，甚至能够用来建立前一种NIR快速检测法的标准模型。该方法是将薄膜（纸张）覆盖在样品盘上，将盘内放置干燥剂、饱和食盐水溶液或水来制造一个与环境不同的水蒸汽分压，从而使水分子透过薄膜（纸张），迁移到达另一边。这种水分子的迁移可以通过称量样品盘的重量来检测。

这种方法比NIR检测法耗时长，但是结果非常准确，可以得到薄膜（纸张）材料的渗透率。

SPS-permeability kit渗透率检测仪

SPS-permeability kit渗透率检测仪包括一个高灵敏度的天平和能够调节温湿度，气流循环的密闭空间。为渗透率的检测提供的环境。

仪器有六个样品盘，可以同时测量个薄膜（纸张）样品的渗透率，大大节省了试验时间。

 应用实例：

如下图所示，为市面常见的包装塑料薄膜和铝箔的渗透性对比试验结果。样品盘内放置分子筛作为吸附剂，能够透过薄膜和铝箔吸附周围的水分，并保持较低的水蒸气分压。

除了表面吸附效应，铝箔并未显示出明显的水分穿透作用，说明采用该种材料密封样品盘的效果很好。

而两种塑料薄膜样品均显示出明显的线性重量增加，是由水分子穿透了薄膜被分子筛吸附引起的。曲线的斜率与样品盘内外的水蒸气分压差直接相关。

两种塑料薄膜吸附的差异性是由于薄膜的厚度差异导致的。

当环境湿度从80%降到10%时，可以薄膜样品看到有一个很短暂的解吸现象，然后又重新出现了重量的线性增加，尽管斜率与高湿度时相比变小，说明从样品盘外到样品盘内的水分迁移继续进行。

渗透率的计算：

渗透率计算的原理基于EN IO7783-1 中检测水蒸气渗透率的方法part 1“游离膜的盘式检测法”。

该种检测法的计量单位是“g/(m²*d)”：

薄膜表面积：A=3504mm2=0.003504m2

时间：t=600minutes=0.417days （每个恒定的相对湿度条件下）

RH 20% ： 扩散率 2.34 g/(m² day)

扩散率 2.33 g/(m² day)

RH 60% ： 扩散率 8.72 g/(m² day)

扩散率8.20 g/(m² day)

RH 80% ： 扩散率11.58 g/(m² day)

扩散率10.89 g/(m² day)

结论：

1. ProUmid公司生产的SPS和Vorp系列动态水分吸附仪能够的检测水蒸气透过薄膜的渗透率。
2. 仪器温湿度可调，可以模拟在范围非常广的环境条件下检测渗透率。
3. 仪器的称重度很高，可以检测低至0.05g/(m² day)的渗透率。
4. SPS和Vsorp系列动态水分吸附仪具备多样品高通量的特点，每次可同步检测5个样品，非常适合对比不同组成薄膜之间渗透性能的差异。