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摘要：氣球中的氣體含量將直接影響氣球美觀和正常使用效果,。氣球中充填的安全氣體為氦氣,，本文依據(jù)壓差法原理測(cè)試了氣球用薄膜的氦氣透過量，并介紹了試驗(yàn)原理,、設(shè)備VAC-V2壓差法氣體滲透儀的參數(shù)及適用范圍,、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為氣球?qū)?nèi)部氣體保存能力的驗(yàn)證提高參考,。

關(guān)鍵詞：氣球、氦氣,、氦氣透過量,、氣體透過量、壓差法氣體滲透儀

1,、意義

氣球是一種充滿氣體并密封而成的中空袋,，常見的外膜材質(zhì)有橡膠、鍍鋁膜,、乳膠,、牛津布、PVC,、PA,、PE等。無論采用何種形狀及材質(zhì),，在充填氣體時(shí)均會(huì)對(duì)氣球用薄膜產(chǎn)生一定的撐脹作用,，因此氣球用薄膜應(yīng)具有良好的柔韌性。此外,，為了保證氣球具有完好的形狀功能性,，延長(zhǎng)其使用時(shí)間，氣球用薄膜應(yīng)很好的保存其內(nèi)部的氣體,，減少氣體的散失,，這就要求氣球用薄膜具有良好的氣體阻隔性能。

為了降低氣球的危險(xiǎn)系數(shù),，安全性高的氦氣逐漸被廣泛用作氣球的填充氣體,，因此,，本文針對(duì)性的測(cè)試了氣球用薄膜對(duì)氦氣的阻隔性能。

圖1 常見氣球的樣式

2,、試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)以彩色氣球用塑料薄膜為試驗(yàn)樣品,。

3、試驗(yàn)依據(jù)

塑料薄膜氣體透過量的測(cè)試方法主要包括等壓法(庫倫法),、壓差法兩種原理方法,，前者僅可用于氧氣透過量的測(cè)試，后者可測(cè)試的氣體種類較多,。本次試驗(yàn)根據(jù)壓差法原理進(jìn)行試驗(yàn),，測(cè)試過程依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1038-2000《塑料薄膜與薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》。

4,、試驗(yàn)原理及設(shè)備

本文采用VAC-V2壓差法氣體滲透儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。

圖1  VAC-V2壓差法氣體滲透儀

4.1 試驗(yàn)原理

壓差法原理是通過使試樣兩側(cè)保持一定的壓力差實(shí)現(xiàn)氣體滲透過程,，并根據(jù)壓力的變化值計(jì)算氣體透過量的原理方法,。具體的試驗(yàn)過程為，利用裝夾到設(shè)備測(cè)試腔中的試樣將測(cè)試腔分成上,、下兩個(gè)試驗(yàn)腔,，上腔中充入一定量的測(cè)試氣體形成高壓環(huán)境，下腔通過抽真空形成低壓腔,，使得試樣的兩側(cè)便存在一定的壓力差,，氣體從高壓側(cè)滲透過試樣進(jìn)入低壓腔，通過監(jiān)測(cè)低壓腔內(nèi)壓力隨滲透時(shí)間的變化情況,，得到試樣的氣體透過量等相關(guān)滲透性能參數(shù),。

4.2 設(shè)備參數(shù)

• 0.05 ~ 50,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa)，真空分辨率可達(dá)到0.1 Pa,；控溫范圍為5℃ ~ 95℃,，控溫精度為±0.1℃；控濕范圍為0%RH,、2%RH ~ 98.5%RH,、100%RH，控濕精度為±1%RH,；有三個(gè)*獨(dú)立的試驗(yàn)腔,，可同時(shí)測(cè)試三種相同或不同的試樣；可進(jìn)行任意溫度下的數(shù)據(jù)擬合,，輕松獲得測(cè)試條件下的試驗(yàn)結(jié)果,；經(jīng)過改制，本設(shè)備還可支持有毒氣體,、易燃易爆氣體的測(cè)試,；提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn),，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和通用性；支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測(cè)報(bào)告,。

4.3 適用范圍

(1) 本設(shè)備專業(yè)用于多種薄膜、片材試樣在各種溫度下的氣體透過量,、滲透系數(shù),、溶解度系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)試,。

• 薄膜類：如各種塑料薄膜,、紙塑復(fù)合膜、共擠膜,、鍍鋁膜,、鋁箔、鋁箔復(fù)合膜等膜狀材料,。
• 片材類：如各種工程塑料,、橡膠、建材等片狀材料,，如PP片材,、PVC片材、PVDC片材,。

(2) 本設(shè)備還可擴(kuò)展至航空航天用材料,、紙及紙板,、漆膜,、玻纖布、玻纖紙,、化妝品軟管片材,、各種橡膠片材等材料的透氣性測(cè)試。

(3) 本設(shè)備適用于多種氣體的透過性能測(cè)試,，如氧氣,、二氧化碳、氮?dú)?、氦氣,、空氣等?/span>

(4) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 1038,、ISO 15105-1,、ISO 2556、ASTM D1434,、JIS K7126-1,、YBB00082003等,。

5、試驗(yàn)過程

(1) 裁樣  沿著氣球用薄膜的封邊處將樣品剪開,，平鋪成單片膜,，在樣品的平整處裁取3片直徑為97 mm的試樣。

(2) 裝樣  沿3個(gè)測(cè)試腔的周邊分別均勻涂抹一層真空油脂,，并在測(cè)試區(qū)域內(nèi)分別放置1片直徑為65 mm濾紙,。將裁剪的試樣粘貼在試驗(yàn)腔上，輕輕按壓試樣與測(cè)試腔的貼合處,，除去兩者之間的氣泡,，合上上腔，并擰緊,。

(3) 試驗(yàn)  連接氦氣氣源,，在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)溫度,、試驗(yàn)濕度,、抽真空時(shí)間等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng),，打開真空泵,，試驗(yàn)開始，設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)低壓腔壓力,。試驗(yàn)結(jié)束后,，設(shè)備顯示測(cè)試結(jié)果。

6,、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)所測(cè)試3個(gè)試樣的結(jié)果值分別為70.16 cm³/(m²·24h·0.1MPa),、72.62 cm³/(m²·24h·0.1MPa)、69.31 cm³/(m²·24h·0.1MPa),，樣品的氦氣透過量取3個(gè)試樣測(cè)試結(jié)果的平均值70.69 cm³/(m²·24h·0.1MPa),。

7、結(jié)論

氣球用薄膜具有較低的氣體透過量是保證氣球能夠長(zhǎng)時(shí)間保持飽滿狀態(tài)的關(guān)鍵因素之一,。本文利用壓差法原理測(cè)試了一種塑料氣球膜樣品的氦氣透過量,，試驗(yàn)過程簡(jiǎn)單，設(shè)備易于操作,，試驗(yàn)效率高,，測(cè)試結(jié)果的均勻性與穩(wěn)定性好，測(cè)試精度高,，可以準(zhǔn)確的反映出樣品對(duì)內(nèi)部氦氣的保存能力,。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的優(yōu)良企業(yè)，現(xiàn)有設(shè)備可測(cè)試包裝材料對(duì)氧氣,、氮?dú)?、二氧化碳,、空氣、氦氣,、六氟化硫,、水蒸氣等的阻隔性能及其拉伸性能、抗沖擊性能,、耐撕裂性能,、爽滑性、熱封及密封性能,、溶劑殘留及總遷移量等多種性能指標(biāo),。愈了解，愈信任,！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作,。