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稱重法杯式透濕儀測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
隨著我國(guó)軟包裝行業(yè)的興起和飛速發(fā)展，GB 1037《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法——杯式法》作為目前國(guó)內(nèi)薄膜材料透濕性測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，擔(dān)負(fù)了提供準(zhǔn)確測(cè)試方法并獲得科學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)的重大責(zé)任。
一、稱重法測(cè)試原理及實(shí)際應(yīng)用
稱重法是在規(guī)定的溫度條件下，在試樣兩側(cè)保持一定的水蒸氣壓差，然后利用稱重傳感器或分析天平把透濕杯的重量變化“稱”出來，再根據(jù)試樣的面積、厚度、稱量間隔時(shí)間以及試樣兩側(cè)的濕度差計(jì)算出材料的透濕性能參數(shù)。由于其特征測(cè)試元件是透濕杯，所以又叫杯式法。
從稱重法測(cè)試原理可以看出，它只要求在試樣兩側(cè)保持一定的相對(duì)濕度差作為測(cè)試條件，但是并沒有規(guī)定試樣哪一側(cè)的濕度應(yīng)該高，這不是測(cè)試原理的缺陷，否則經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的廣泛使用早就會(huì)被指出并更正了，而是因?yàn)樵嚇觾蓚?cè)的濕度沒有任何意義，無論試樣哪一側(cè)的濕度高，通過測(cè)量透濕杯重量的變化都能獲得正確的測(cè)試數(shù)據(jù)。因此透濕杯內(nèi)側(cè)濕度高、外側(cè)干燥（減重法），與透濕杯內(nèi)側(cè)干燥而外側(cè)濕度高（增重法），都是滿足稱重法測(cè)試原理的。
在實(shí)際的應(yīng)用中，無論是增重法還是減重法，其檢測(cè)設(shè)備都是由稱重傳感器（或者分析天平）、恒溫恒濕箱、透濕杯三部分組成，只是進(jìn)行增重法試驗(yàn)時(shí)，是在透濕杯中放入干燥劑而將恒溫恒濕箱的濕度調(diào)高，進(jìn)行減重法試驗(yàn)時(shí)，是在透濕杯中放入蒸餾水或其他能產(chǎn)生高濕度的溶劑而將恒溫恒濕箱的濕度調(diào)低而已。
二、GB 1037制訂以及修訂情況
1.GB 1037-70
GB 1037標(biāo)準(zhǔn)全名是《塑料透濕性試驗(yàn)方法》，適用于檢測(cè)塑料薄膜、復(fù)合薄膜和人造革的透濕性能，由中華人民共和國(guó)燃料化學(xué)工業(yè)部提出，由中國(guó)科學(xué)院發(fā)布，自1970年10月1日開始試行。盡管該版標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于后來的88版標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試原理以及指標(biāo)定義方面都更顯不足，然而在具體試驗(yàn)步驟以及操作方便性上都具有優(yōu)勢(shì)。70版GB 1037同時(shí)包含了增重法以及減重法兩種測(cè)試方法，并對(duì)兩種方法的使用情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹：通常在透濕杯中裝入蒸餾水（減重法），而只有在檢測(cè)親水性試樣時(shí)才在透濕杯中裝入無水氯化鈣（增重法），這一點(diǎn)跟ASTM E96中關(guān)于增重法與減重法應(yīng)用的選擇是很接近的。整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)盡管包括兩種測(cè)試方法，但是無論在測(cè)試原理、試驗(yàn)裝置、試樣處理還是計(jì)算公式等方面這兩種方法都沒有任何分別。同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試環(huán)境上還給實(shí)際操作提供了很好的發(fā)揮空間，要求：“非親水性試樣一側(cè)干燥，另一側(cè)為100％。親水性試樣按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或按使用時(shí)要求的相對(duì)濕度。”為進(jìn)行特殊條件下的透濕性能試驗(yàn)提供了依據(jù)。
2.參照標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 96
ASTM E96是目前制訂時(shí)間久的稱重法標(biāo)準(zhǔn)，也是制訂時(shí)間久的透濕性測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。制訂于1953年，其后多次進(jìn)行修訂。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)包括增重法和減重法兩種測(cè)試方法，對(duì)測(cè)試方法的選擇以及數(shù)據(jù)比較有明確的描述，該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為兩種測(cè)試方法都是基礎(chǔ)方法，所得數(shù)據(jù)都是科學(xué)有效的，不應(yīng)該僅從數(shù)據(jù)上進(jìn)行比較，在實(shí)際測(cè)試時(shí)應(yīng)該按照材料的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境選擇采用哪一種方法。該標(biāo)準(zhǔn)是目前對(duì)于稱重法介紹嚴(yán)格、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，然而它在介紹測(cè)試原理、試驗(yàn)裝置、試樣處理以及計(jì)算公式幾方面并沒有按照測(cè)試方法進(jìn)行區(qū)分，可見即使是按照的描述，增重法和減重法在這些方面也是*一致的，只在試驗(yàn)步驟（尤其是透濕杯準(zhǔn)備及試樣裝夾）的介紹中按照測(cè)試方法進(jìn)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(shí)候應(yīng)該對(duì)增重法和減重法合并分析，僅說增重法或者僅說減重法都不能*代表稱重法。
3.GB 1037-88
盡管GB 1037-88《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》是參照ASTM E96標(biāo)準(zhǔn)對(duì)GB 1037-70的修訂版，然而由于標(biāo)準(zhǔn)起草單位改變，因此在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)上出現(xiàn)了轉(zhuǎn)移。與70版標(biāo)準(zhǔn)相比，該版標(biāo)準(zhǔn)更加突出杯式法的測(cè)試原理以及透濕性參數(shù)的定義，同時(shí)弱化了對(duì)具體檢測(cè)設(shè)備以及試驗(yàn)步驟的描述。該版標(biāo)準(zhǔn)在具體操作上所作出的一些改變?cè)趯?shí)際應(yīng)用上遇到了較大的難度，比較突出的是，該版標(biāo)準(zhǔn)由于弱化了對(duì)于具體操作步驟的描述從而引起了一些誤解，例如在提到實(shí)現(xiàn)相對(duì)濕度的方法時(shí)只例舉了在透濕杯內(nèi)部放入干燥劑的方法，使得一些標(biāo)準(zhǔn)使用者認(rèn)為使用蒸餾水或者其他試劑都是錯(cuò)誤的，然而該版標(biāo)準(zhǔn)在名稱中更加突出“杯式法”，就是說明標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容不會(huì)只局限在“增重法”上，因而這種理解是不正確的