美利坚合众国国标ASTM F 1249.doc

名称：F1249-01

利用调幅红外感应器对水蒸气透过塑料薄膜和片材透过率的标准试验方法

本标准有个固定的名称为F1249，编号顺序遵循初始采用年的名称显示，修改年或者最后修改年。圆括号里的数字显示通过的年份。上标ε显示最后一次修改或通过的版次变化。

范围

1.1本测试方法包括软质阻隔材料的水蒸气透过速率的测量方法。本测试应用的薄膜和片材的厚度达到3mm（0.1in.），包括单层或多层的合成的或天然的聚合物和金属薄片，以及复合材料。它包括以下测定（1）水蒸气透过率（WVTR），（2）薄膜的水蒸气透过性，（3）均质材料的水蒸气透过系数。

注1-水蒸气透过性和水蒸气透过系数值的应用应注意。WVTR和厚度成反比关系，WVTR和水蒸气的分压成正比关系但不是经常用得到。

1.2本标准不包含任何与标准的使用相关的安全问题（如果存在的话）。在使用本标准前，使用者有责任建立合适的安全与卫生规程，并制定标准的使用限制。

2.相关文件

2.1ASTM标准：

D374固体电绝缘材料厚度的测试方法2

D1898塑料样品的规定

D4204循环研究用塑料薄膜试样制备的标准实施规程4

E96材料的水蒸气透过性的测试方法

E104采用水溶液保持恒定相对湿度的方法

3.术语

3.1定义：

3.1.1水蒸气透过系数-由薄膜的厚度和透过性得到。透过性只对均质材料才有意义，是散装材料的一种特性。

讨论-这数量不能采用，除非厚度与透过性的关系已经过对使用材料的几种厚度进行了测试验证。透过率的单位为1g/m2每天每mmHg·cm的厚度。国际单位制为mol/m2﹒s﹒Pa·mm。测试条件规定（见3.1）。

3.1.2水蒸气透过性-阻隔材料的WVTR与两表面间的不同蒸气压力的比值。

讨论-透过性的单位为1g/m2每天每mmHg。国际单位制是mol/m2·s·Pa。因为试样的透过性通常是相对湿度和温度的函数，所以测试条件应说明。

3.1.3水蒸气透过率（WVTR）-在稳态条件下，水蒸气垂直流向单位表面的时间速率。

讨论-WVTR的单位为g/m2每天。相对湿度和温度的测定其中湿度和相对湿度是不同的，这必须说明。

4.测试方法的概要

4.1被测阻隔材料把干腔室和已知温度和湿度的湿腔室隔开。干腔室和湿腔室组成扩散室，薄膜在扩散室能被密封。水蒸气扩散通过薄膜与干燥腔的气体混合从而被带入压力调节红外感应器。这感应器是测量水蒸气吸收部分红外能而产生一电子信号，振幅与水蒸气的浓度成正比。试样产生的电子信号的振幅与一已知水蒸气透过率的校正薄膜的电子信号对比。这信息转算成被测试样的水蒸气透过率。

图1测试系统

5.意义和应用

5.1本测试方法的目的是得到塑料薄膜和片材的可信的WVTR值。

5.2WVTR是包装材料的一重要性能与保质期和被包装产品的稳定性有直接关系。

5.3本测试方法得到的数据可作为参考，买方和卖方就取样程序、标准化程序、测试条件和可接受的规范都已达成一致。

6.设备

6.1本测试方法用到的水蒸气透过设备7（图1）包括以下几部分：

6.1.1扩散室-装置由两部分金属组合起来，当靠近试样时，能准确划出一圆面。一典型能接受的扩散室的面积为50cm2。空间被每一半腔室包围，当夹住时，不是无空隙的；其应小到允许气体快速交换，但不能小到不能支撑薄膜，薄膜发生松弛或突出接触到扩散室的顶部或下端。发现深度接近6mm(0.250in.)适合50m2

扩散室O形环-安装在扩散室的湿腔室边的大小适合的凹槽支撑着氯丁橡胶O形环。测试面积应是被压紧的O形环与试样被扩散室夹住时的接触面积。

扩散室密封面-扩散室干燥侧的平整边缘。这是一密封紧的面对着被压的试样；其应光滑平整，无径向刮伤。

扩散室气体通道-扩散室的干燥侧有两个洞。这只有在更早的WVTR型号设备上有必要有个分离的架子和测试腔。O形环能密封扩散室的测试腔的气动装置能引入气体消耗和且无明显的损失和泄露。

注2-多扩散室的使用-经验表明多扩散室使用是一可行的方式在一定的时间能增加测定的次数。一分离架（图2）连接扩散室干腔侧干气体源。干燥气体不断地通入干燥腔室，然而湿腔室侧是用蒸馏水或饱和盐溶液得到保持一规定的相对湿度。架子的恒温控制如6.1.3所述。

6.1.2测试腔-插入扩散室的中空部分。然而，这只有在更早型号的WVTR设备上有必要有个分离的架子和测试腔。测试腔应与扩散室连为一体，连有气动系统对干燥气源和红外感应器开着的。腔室应提供一温度计测量温度。

6.1.3扩散室的温度控制-恒温控制扩散室的温度精度至±1℉。一简单电阻加热器

6.1.4流量计-调节干燥气体流量，范围为5至100cc/min。

6.1.5流量转换阀，目的是为了调节水蒸气透过设备的干燥气的流量。

6.1.6红外感应器-水蒸气感应量为1μg/L，换句话，体积流量