DIN 53122-1 塑料和弹性体薄膜、纸张、纸板和其他片材水蒸气渗透性的测定 - 第1部分：重量法

德国标准化协会 (DIN) 发布的标准“DIN 53122-1 塑料和弹性体薄膜、纸张、纸板和其他片材的测试 - 水蒸气渗透性的测定 - 第 1 部分：重量法”描述了使用重量法测定水蒸气渗透性的测试方法。

DIN 53122-1 标准包含一种用于测量片状材料水蒸气透过率 (WVTR)（也称为湿气透过率 (MVTR)）的重量法测试方法。该标准提供了一种可靠且常规的方法来测量水蒸气穿过平面材料的难易程度。该方法广泛应用于以下行业的质量控制和材料开发：

• 包装（适用于食品、药品、电子产品以及任何需要控制水分进出的场所）
• 塑料和聚合物薄膜
• 纸、纸板和瓦楞纸板
• 橡胶片材和弹性体
• 涂层纺织品或其他阻隔材料

高阻隔材料（例如铝箔层压板）通常表现出非常低的水蒸气渗透率（<0,1–1 g/m²/天），而纸张或某些塑料等渗透性较强的材料可以超过 10–50 g/m²/天。

该测试方法利用重量变化（重量法）来确定通过测试样品的水蒸气量。有两种常见的配置（通常称为干杯和湿杯）：

• 方法A（阻隔材料最常用）：将测试样品密封在装有强效干燥剂（干燥面，例如氯化钙或硅胶）的容器中。将容器置于受控的高湿度环境中（通常为相对湿度85%或90%，温度为23℃或38℃）。环境中的水蒸气会通过材料扩散到容器中，导致容器重量随时间增加。
• 方法 B（适用于渗透性较高的材料）：容器内注满水（湿侧，内部相对湿度为 100%），外部湿度控制在较低水平。水分蒸发并向外扩散，导致容器重量减轻。

该过程通常遵循以下步骤：

• 制备圆形或特定区域的测试样品并进行预处理。
• 样品容器密封严实（采用蜡、油脂或机械压缩来防止泄漏）。
• 测试装置置于气候箱内，保持恒温恒湿条件。
• 定期（每天或按规定的时间间隔）对容器进行称重，直到获得恒定的线性重量变化。
• 水蒸气透过率（WVTR）由重量-时间曲线的斜率计算得出。

对于均质材料，透射率通常以 g/(m²·day)（每平方米/天的水蒸气克数）表示，并根据参考厚度进行归一化。

就测试条件而言，温度和湿度都有明确的定义（例如，热带条件，如 23 摄氏度，相对湿度 85% 或 38 摄氏度，相对湿度 90%）。

就稳定时间而言，材料必须达到稳定的扩散状态（对于良好的阻隔层，通常需要几天到几周的时间）。

就灵敏度和误差来源而言，边缘效应、密封不良、温度波动或材料不均匀都会影响结果。

该方法适用于各种水蒸气渗透率，从极低（高阻隔箔）到高渗透率均可适用。对于超低渗透率，可优先选择 DIN 53122-2 标准（载气/压力法或电解法）或 ISO 15106 标准。

该封盖方法与 ASTM E96（程序 A 或 B）、ISO 2528、JIS Z 0208 和 TAPPI T 464 标准非常相似。许多现代设备也声称符合 DIN 53122-1 标准。

尽管重力杯法仍被用作参考方法，尤其是在欧洲，但对于一些较早的规范，许多实验室现在采用速度更快的基于传感器的方法（例如，ISO 15106-1/2/3 红外、电解或调制红外传感器）进行常规测试。然而，重力杯法仍然是验证以及检测透射率极低或极高材料的参考技术。

简而言之，DIN 53122-1 标准描述了一种在特定条件下使用机械测量方法测定纸张和纸板厚度的方法。精确的厚度测量对于造纸和加工行业的密度和体积计算以及质量控制至关重要。

本标准定义：

• 测量设备规格
• 测量过程中施加的压力
• 样品制备和处理
• 报告要求

厚度测定方法是将纸张或纸板样品置于两个平行测量面之间，并施加特定压力。测量两个测量面之间的垂直距离，即可得到材料厚度。

测试中使用的设备通常包括以下几类：

• 平砧（测量面）
• 可移动压脚。
• 固定载荷机构
• 灵敏度指示器（模拟或数字）

DIN 53122-1 标准规定了严格的测试参数，以确保结果的可重复性：

• 样品应在标准大气条件下进行调节。这可以防止因湿度引起的尺寸变化。
• 本标准定义了测量表面与样品之间的接触压力。必须控制该压力，原因如下：
• 压力过大会压扁纸张。
• 压力过小会导致读数不稳定。
• 为确保夹紧特性的一致性，压脚的直径和接触面积均已标准化。

在不同地点进行多次测量，并报告算术平均值。

DIN 53122-1 标准广泛应用于以下领域：

• 纸张生产中的质量控制。
• 包装纸箱生产
• 打印纸规格验证
• 研究与开发实验室
• 商业交易的适用性测试

包装、出版和特种纸制造等行业依靠标准化的厚度测量来确保性能的一致性。

厚度直接影响以下方面：

• 硬度和刚度
• 可打印性
• 不透明度
• 体积和密度
• 折叠行为
• 模切性能

总之，DIN 53122-1 标准提供了一种精确、可重复且国际统一的方法来测定纸张和纸板的厚度。

多年来，凭借我们经验丰富的专业团队，我们始终关注客户需求，提供先进的测试服务，并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此框架下，我们也提供符合DIN 53122-1标准的测试服务。