ASTM F2476-20 使用红外探测器测定二氧化碳气体透过阻隔材料透射率（CO2TR）的标准测试方法

美国材料与试验协会（ASTM）制定的标准“ASTM F2476-20 使用红外探测器测定二氧化碳气体（CO2TR）透过阻隔材料透射率的标准测试方法”描述了一种测定二氧化碳气体透过薄膜、薄片、层压板、共挤或涂塑纸或织物等塑料的稳态透射率的程序。对于均质材料，它可以确定：

• 二氧化碳气体透过率（CO2TR）
• 薄膜对二氧化碳气体的渗透性（PCO2）
• 二氧化碳渗透系数（P'CO2）

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 二氧化碳渗透系数（P'CO2）是渗透率和薄膜厚度的乘积。渗透性仅对均质材料有意义，在这种情况下，它是块体材料的一种特性。除非已通过使用几种不同厚度的材料进行的测试证实了厚度和渗透率之间的关系，否则不应使用此数量。
• 二氧化碳渗透率（PCO2）是TR与薄膜两侧二氧化碳分压差之比。
• 二氧化碳透过率（CO2TR）是在试验条件下，单位时间内透过塑料薄膜单位面积平行表面的二氧化碳气体量。应指定测试条件，包括温度和薄膜两侧的二氧化碳分压。

样品在干燥测试环境中达到平衡后测定二氧化碳气体透过率。在这种情况下，干燥环境被认为是相对湿度低于 1% 的环境。样品以密封半屏障的形式安装在环境大气压下的两个腔室之间。一个腔室用氮气流缓慢吹扫，另一个腔室用二氧化碳吹扫。当二氧化碳气体通过薄膜扩散到氮气载气中时，它会被带到红外探测器，在那里产生电输出，其大小与单位时间内流向探测器的二氧化碳量成正比。

二氧化碳气体透过率（CO2TR）是阻隔材料提供的包装保护的重要决定因素。然而，它不是唯一的决定因素，应该使用额外的基于经验的测试来将包装性能与 CO2TR 联系起来。只要买卖双方就取样程序、标准化程序、测试条件和验收标准达成一致，它就适合作为套利测试方法。

温度是影响 CO2TR 测量的关键参数。仔细的温度控制将有助于最大限度地减少因温度波动而产生的变化。测试期间温度必须保持在正负0,1度以内。应报告测试期间发现的平均温度和温度范围。如果将设备放置在温控环境中，则更容易实现正确的温度控制。

在用于测试高透射屏障后，传感器需要时间来稳定到良好二氧化碳屏障的低读数特性。因此，应将具有可比气体传输质量的材料一起进行测试。应使用与测试样品的 CO2TR 相当的适量二氧化碳进行校准。

用于确定 CO2TR 的采样单位应代表需要数据的产品数量。必须小心确保样品能够代表一卷胶片的宽度和长度的状况。

测试样品必须代表被测试的材料，并且没有缺陷，包括皱纹、折叠和针孔（除非这些是被测试材料的特性）。如果有必要，使用数字千分尺（或同等物）在整个测试区域分布的至少五个点处测定平均厚度，精确到 2,5 µm。记录最大值、最小值和平均值。

如果样品很脆（例如涂层很薄或金属化程度没有受到保护），测量该材料可能会损坏或划伤阻挡层。对于此类样品，最好在透射率测试后分析材料厚度。如果测试样品具有不对称（多层）结构，则应在两个表面上标记适当的区别标记，并报告测试样品在扩散池中的方向。

如果使用特殊的调节程序，则应将其包含在报告中。

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