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摘要：氣體滲透性能是影響凝膠類薄膜使用性能的重要指標(biāo)參數(shù)。本文通過對凝膠膜氧氣透過量的測試及對試驗(yàn)過程,、試驗(yàn)原理,、設(shè)備參數(shù)及適用范圍等內(nèi)容的描述，介紹了如何利用壓差法測試凝膠類薄膜的氣體滲透性能,，為凝膠膜使用性能的監(jiān)控提供參考,。

關(guān)鍵詞：氣體滲透性能、氧氣透過量,、氣體滲透儀,、壓差法、凝膠膜

1、意義

凝膠膜是一種具有廣泛應(yīng)用的高分子材料,，在氣體分離,、生物科技、,、電子,、汽車等行業(yè)均有應(yīng)用，適宜的透氣性及選擇滲透性能是凝膠膜得到如此廣泛應(yīng)用的重要條件之一,。如用于氣體分離的凝膠膜應(yīng)具有高選擇性與高滲透性,；用于微生物載體的凝膠膜應(yīng)在保證不泄漏微生物的基礎(chǔ)上，能夠提供保持微生物正?；钚运璧难鯕?；在疤痕治療應(yīng)用中，通過凝膠膜降低微血管及膠原纖維水蒸氣的蒸發(fā)及氧氣供應(yīng),，減少疤痕的再生,。因此，通過對凝膠膜相應(yīng)氣體透過量的檢測,，及時(shí)了解凝膠膜的氣體滲透性能,，可為凝膠膜使用性能的控制與改善提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。本文以凝膠膜氧氣透過量的測試過程為例,，介紹該類材料氣體滲透性能的檢測方法,。

2、試驗(yàn)樣品

本次試驗(yàn)測試了某種凝膠膜材料的氧氣滲透性能,。

3,、試驗(yàn)依據(jù)

材料氧氣透過量的測試方法主要分為壓差法與等壓法兩種原理，鑒于壓差法可測試氣體種類較多,，如氧氣,、氮?dú)狻⒍趸?、空氣等,，本次試?yàn)采用壓差法原理測試凝膠膜樣品的氧氣透過量，依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 1038-2000 《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗(yàn)方法 壓差法》,。

4,、試驗(yàn)設(shè)備

本次試驗(yàn)利用VAC-V2壓差法氣體滲透儀對樣品進(jìn)行測試，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),。

4.1 試驗(yàn)原理

壓差法是根據(jù)滲透氣體壓力隨滲透時(shí)間的變化情況得到試樣的氣體透過量,。裝夾的試樣將設(shè)備的測試腔分為高壓腔與低壓腔，高壓腔內(nèi)充填的是一定壓力的待測試氣體,，低壓腔內(nèi)通過抽真空形成低壓環(huán)境,。試驗(yàn)時(shí),，氣體在壓力差的作用下由高壓腔通過試樣滲透到低壓腔，低壓腔內(nèi)壓力逐漸增加,，當(dāng)氣體在試樣兩側(cè)的滲透達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，低壓腔內(nèi)壓力的增加量與滲透時(shí)間呈線性關(guān)系,，通過測量此時(shí)單位時(shí)間內(nèi)低壓腔內(nèi)壓力的變化值計(jì)算試樣的氣體透過量,。因本法中傳感器監(jiān)測的是滲透氣體的壓力，故而可測試氣體的種類并不受限制,，可用于多種氣體透過量的測試,。

4.2  設(shè)備參數(shù)

測試范圍為0.05 ~ 50000 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,，可滿足客戶不同試驗(yàn)條件下的檢測需求,；三個(gè)*獨(dú)立的試驗(yàn)腔，可同時(shí)測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,，輕松獲特殊測試條件下的試驗(yàn)結(jié)果；經(jīng)過改制,，本設(shè)備還可支持有毒氣體,、易燃易爆氣體的測試；提供標(biāo)準(zhǔn)膜進(jìn)行快速校準(zhǔn),，保證檢測數(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)果和檢測報(bào)告,。

4.3  適用范圍

專業(yè)用于多種薄膜,、片材試樣在各種溫度下的氣體透過率、滲透系數(shù),、溶解度系數(shù),、擴(kuò)散系數(shù)的測試。薄膜類包括各種塑料薄膜,、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,；片材類包括各種工程塑料、橡膠,、建材等片狀材料,，如PP片材、PVC片材,、PVDC片材,。可擴(kuò)展到航空航天用材料,、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試,。

適用于多種氣體的透過率測試,，如氧氣、二氧化碳,、氮?dú)?、氦氣、空氣等,?？蓾M足多項(xiàng)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 15105-1,、ISO 2556,、GB/T 1038、ASTM D1434,、JIS K7126-1,、YBB00082003等。

5,、試驗(yàn)過程

(1) 從待測的樣品表面裁制尺寸至少大于直徑7 cm的試樣3片,。

(2) 在設(shè)備3個(gè)測試腔的周邊均涂抹一層真空油脂，每個(gè)測試區(qū)域分別放置1片濾紙,，將裁制的試樣分別粘貼在3個(gè)測試腔上,，并用夾緊裝置夾緊。

(3) 設(shè)置試樣名稱,、材質(zhì),、厚度等試樣信息及試驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒊檎婵諘r(shí)間等試驗(yàn)控制參數(shù),，點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)"選項(xiàng),，試驗(yàn)開始,，打開真空泵。

(4) 設(shè)備按照設(shè)定的控制參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)試驗(yàn),，試驗(yàn)結(jié)束后,，設(shè)備根據(jù)測得低壓腔壓力隨時(shí)間的變化情況，計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果,。

6,、試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)測得3片試樣的測試結(jié)果分別為64.0591 cm³/(m²·24h·0.1MPa)、69.3381 cm³/(m²·24h·0.1MPa),、65.8406 cm³/(m²·24h·0.1MPa)，則所測試凝膠膜的氧氣透過量為測試結(jié)果的平均值66.4126 cm³/(m²·24h·0.1MPa),。

7,、結(jié)論

氣體滲透性能是凝膠膜材料的重要性能指標(biāo)。本文采用壓差法測試了凝膠膜樣品的氧氣透過量,，測試過程簡單,，設(shè)備易于操作，試驗(yàn)效率高,，且測試結(jié)果的精度高,、準(zhǔn)確性好，能夠準(zhǔn)確,、快速的測試樣品對氧氣的阻隔性能,。除氧氣外，本設(shè)備還可用于測試薄膜或片狀材料對氮?dú)?、二氧化碳,、空氣、氦氣,、六氟化硫等多種氣體的滲透性能,，具有非常高的性價(jià)比。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的優(yōu)良企業(yè),，始終致力于為客戶提供精準(zhǔn),、貼心、高效的設(shè)備與服務(wù),，了解設(shè)備與檢測服務(wù)信息,，可登陸濟(jì)南蘭光公司網(wǎng)站查看具體信息或致電咨詢。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。