GBT 43019.7-2023 塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定 第7部分：鈣腐蝕法

GB/T43019.7—2023/ISO15106-塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定第7部分：鈣腐蝕法(ISO15106-7:2015,Plastics—Filmandsheeting—Determinationofwatervapour2023-09-07發(fā)布國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)定——塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定——塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)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ISO15106-7:2015《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定第7部分：鈣腐蝕本文件做了下列最小限度的編輯性改動(dòng)：——為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)，將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定第7部分：鈣腐請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)塑料制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC48)歸口。本文件起草單位：浙江省產(chǎn)品質(zhì)量安全科學(xué)研究院、紹興市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院、浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司、浙江大東南股份有限公司、浙江凱利新材料股份有限公司、華瑞達(dá)包裝材料股份有限包裝彩印有限公司、臺(tái)州市產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)研究院、浙江新天力容器科技有限公司、義烏市產(chǎn)品(商品)質(zhì)量檢驗(yàn)研究院、誠(chéng)德科技股份有限公司、浙江金石包裝有限公司、紹興文理學(xué)院、溫州市質(zhì)量技術(shù)公司。本文件主要起草人：王銳蘭、王曉東、朱瑩瑩、許國(guó)富、黃翔、董文昌、呂洪香、吳純?nèi)?、張劍鋒、《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定》是塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)具有阻隔性能的各類塑料薄膜和薄片產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提供了支撐?！端芰媳∧ず捅∑魵馔高^率的測(cè)定》等同采用ISO15106?！端芰媳∧ず捅∑魵馔高^率的測(cè)定》擬由7個(gè)部分組成。 塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定濕度傳感器法(GB/T度傳感器法測(cè)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(cè)定紅外傳感器法(GB/T外傳感器法測(cè)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(cè)定電解傳感器法(GB/T解傳感器法測(cè)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(cè)定第5部分：壓力傳感器法(GB/T43019.5—2023)。目的在于用壓力傳感器法測(cè)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(cè)定第7部分：鈣腐蝕法(GB/T43019.7—2023)。目的在于用鈣腐蝕法測(cè)定塑料薄膜和薄片水蒸氣的透過率。l1塑料薄膜和薄片水蒸氣透過率的測(cè)定第7部分：鈣腐蝕法本文件規(guī)定了基于鈣與水反應(yīng)引起的鈣腐蝕原理法測(cè)定塑料薄膜和薄片、復(fù)合塑料薄膜和薄片的水蒸氣透過率。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。水蒸氣透過率watervapourtransmissionrate在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)透過試樣單位面積的水蒸氣質(zhì)量。注：?jiǎn)挝粸榭嗣科椒矫?4小時(shí)[g/(m2·24h)]。密封材料sealmaterial試樣和載玻片之間的黏合劑材料，用于保護(hù)鈣膜免受腐蝕性氣體的影響。用于保護(hù)鈣膜免受腐蝕性氣體影響的封裝材料。4原理本方法基于測(cè)量金屬鈣和水之間的反應(yīng)速率。將鈣膜沉積在試樣或載玻片上，并根據(jù)附錄A、附錄B和附錄C中描述的三種方法之一進(jìn)行密封或封裝。通過測(cè)量鈣膜暴露在附錄A、附錄B和附錄C中所述的環(huán)境條件下性能的變化，計(jì)算得到試樣水蒸氣透過率。5試樣試樣應(yīng)具有代表性，無褶皺、折痕和針孔，厚度均勻。每個(gè)試樣的面積應(yīng)大于測(cè)試單元滲透腔的面積。除非另有規(guī)定或經(jīng)相關(guān)方協(xié)商一致，每組應(yīng)取3個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)。6試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)將試樣置于真空或惰性氣體中。調(diào)節(jié)過程應(yīng)符合測(cè)試材料技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。27.1真空蒸發(fā)器真空蒸發(fā)器包括金屬蒸發(fā)源、襯底支架、厚度監(jiān)測(cè)器和調(diào)節(jié)檔板裝置。鈣金屬應(yīng)在10-2Pa以下蒸發(fā)。此外，襯底溫度應(yīng)保持足夠低，以防止試樣發(fā)生熱損傷。應(yīng)使用沉積掩膜方法控制鈣膜面積。手套箱中的水和氧氣含量應(yīng)低于40×10-6(體積分?jǐn)?shù))。手套箱應(yīng)具有用于從真空蒸發(fā)器真空室傳遞鈣膜基材而不暴露于空氣的裝置。環(huán)境箱內(nèi)的溫度偏差為士0.5℃,相對(duì)濕度偏差為±3%。7.4附錄描述了三種可用于測(cè)量試樣水蒸氣透過量的方法：——附錄A:光學(xué)測(cè)量方法；——附錄B:電測(cè)量方法；——附錄C:腐蝕面積評(píng)估方法。8試驗(yàn)條件應(yīng)優(yōu)先選擇表1中的試驗(yàn)條件。試驗(yàn)條件序號(hào)溫度℃相對(duì)濕度%1240±0.534除此之外的測(cè)試條件應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定。9試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果取算術(shù)平均值，保留兩位有效數(shù)字。由于未獲得足夠的實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)，本文件試驗(yàn)方法的精度未知。一旦獲得不同實(shí)驗(yàn)室間的數(shù)據(jù)，將在下一版文件中增加精度的說明。311試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)本文件編號(hào)；b)試驗(yàn)條件；c)所用設(shè)備的名稱；d)被測(cè)試樣必要的細(xì)節(jié)；e)試樣的制備方法；f)必要時(shí)，注明面向水蒸氣的測(cè)試面；g)試樣的測(cè)試面積；h)試樣的平均厚度；i)試樣的數(shù)量；j)試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)方法；k)試驗(yàn)結(jié)果；1)試驗(yàn)日期。4(規(guī)范性)光學(xué)測(cè)量法A.1儀器A.1.1概述該裝置包括一個(gè)測(cè)試單元和一臺(tái)分光光度計(jì)。A.1.2測(cè)試單元測(cè)試單元結(jié)構(gòu)見圖A.1所示。測(cè)試單元的尺寸通常應(yīng)在20mm～100mm之間。鈣膜厚度通常應(yīng)分光光度計(jì)應(yīng)能精確測(cè)量鈣膜的光學(xué)性能變化。該設(shè)備具有能檢測(cè)透光率的性能。測(cè)量應(yīng)在恒溫恒濕條件下進(jìn)行。a)側(cè)視圖b)俯視圖標(biāo)引序號(hào)說明：1——光源；2——試樣；3——密封材料；4——鈣膜；5——基底；6——光檢測(cè)器。圖A.1鈣測(cè)試單元結(jié)構(gòu)示例A.2.1按照A.2.2～A.2.5所述步驟測(cè)量每個(gè)試樣的水蒸氣透過率(WVTR)。A.2.2測(cè)量裝置如圖A.1所示。將鈣膜沉積到基底上，在惰性氣體下用密封材料將試樣與基底密封。然后，將測(cè)試單元轉(zhuǎn)移到環(huán)境箱進(jìn)行測(cè)試。A.2.3使用分光光度計(jì)測(cè)量整個(gè)測(cè)試期間測(cè)試單元的透光率。5A.2.4通過透光率的變化計(jì)算鈣的腐蝕速率。A.2.5重復(fù)A.2.3和A.2.4,計(jì)算每次的水蒸氣透過率(WVTR)。當(dāng)WVTR保持基本不變時(shí)，表明滲A.3計(jì)算使用公式(A.1)計(jì)算每個(gè)試樣的水蒸氣透過率。WVTR——水蒸氣透過率，單位為克每平方米24小時(shí)[g/(m2·24h)];Mn,o——水的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol);Mc?——鈣的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol);dc——鈣的密度，單位為克每立方米(g/m3);f(Op)——鈣膜厚度的校準(zhǔn)函數(shù)，單位為米(m);S——試樣邊緣密封包圍的水蒸氣透過面積，單位為平方米(m2)。注：鈣膜厚度的校準(zhǔn)函數(shù)由透光率和鈣膜厚度之間的關(guān)系確定。6(規(guī)范性)電測(cè)量法B.1儀器該裝置包括一個(gè)測(cè)試單元和一個(gè)歐姆表。B.1.2測(cè)試單元測(cè)試單元結(jié)構(gòu)見圖B.1所示。測(cè)試單元的尺寸通常應(yīng)在20mm～100mm之間。鈣膜厚度通常應(yīng)B.1.3歐姆表歐姆表應(yīng)能夠精確測(cè)量鈣膜的電阻變化。a)側(cè)視圖b)俯視圖標(biāo)引序號(hào)說明：1——?dú)W姆表；2——試樣；3——密封材料；4——電極；5——鈣膜；6——基底。圖B.1鈣測(cè)試裝置示意圖B.2步驟密封材料將試樣與基底密封。B.2.3將測(cè)試單元轉(zhuǎn)移到環(huán)境箱進(jìn)行測(cè)試。B.2.5通過鈣膜電阻的變化計(jì)算鈣的腐蝕速率。7GB/TB.2.6重復(fù)B.2.4和B.2.5,并計(jì)算每次的水蒸氣透過率(WVTR)。B.3計(jì)算使用公式(B.1)計(jì)算每個(gè)試樣的水蒸氣透過率。43019.7—2023/ISO15106-7:2015……(B.1)WVTR——水蒸氣透過率，單位為克每平方米24小時(shí)[g/(m2·24h)];Mn?o——水的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/md((R)—S——試樣邊緣密封包圍的水蒸氣透過面積，單位為平方米(m2)。8GB/T43019.7—2023/ISO15106-7:2015(規(guī)范性)腐蝕面積評(píng)估法C.1儀器C.1.1概述該裝置包括一個(gè)測(cè)試單元和一臺(tái)顯微鏡。測(cè)試單元結(jié)構(gòu)如圖C.1所示。測(cè)試單元的尺寸通常應(yīng)為20mm～100mm之間。鈣膜厚度通常應(yīng)C.1.3顯微鏡顯微鏡應(yīng)能清晰觀測(cè)到由于與水反應(yīng)而引起的鈣膜顏色變化。該設(shè)備具備評(píng)估顏色變化區(qū)域中腐蝕面積的性能。測(cè)量應(yīng)在恒溫恒濕的條件下進(jìn)行。顯微鏡放大倍數(shù)一般應(yīng)超過5倍。a)側(cè)視圖b)俯視圖標(biāo)引序號(hào)說明：1——顯微鏡；2——試樣；3——封裝物：4——鈣膜；5——腐蝕區(qū)域。圖C.1鈣測(cè)試單元結(jié)構(gòu)示例C.2步驟C.2.1按照C.2.2～C.2.5測(cè)量每個(gè)試樣的水蒸氣透過率(WVTR)。樣一側(cè)密封。然后，將測(cè)試單元轉(zhuǎn)移到環(huán)境箱進(jìn)行測(cè)試。C.2.3使用顯微鏡評(píng)估整個(gè)測(cè)試期間測(cè)試單元的腐蝕面積。C.2.4由腐蝕面積的變化計(jì)算得到鈣腐蝕率。C.2.5重復(fù)C.2.3和C.2.4,并計(jì)算每次的水蒸氣透過率(WVTR)。當(dāng)WVTR保持基本不變時(shí)，表明9GB/T43019.7—2023/ISO15106-7:2015C.3計(jì)算使用公式(C.1)計(jì)算每個(gè)測(cè)試試樣的水蒸氣透過率?！?/p>