ASTM F2476-20 使用紅外線偵測器測定二氧化碳氣體透過阻隔材料透射率(CO2TR)的標準測試方法

ASTM F2476-20 使用紅外線偵測器測定二氧化碳氣體透過阻隔材料透射率(CO2TR)的標準測試方法

美國材料與試驗協會(ASTM)制定的標準「ASTM F2476-20 使用紅外線探測器測定二氧化碳氣體透過阻隔材料透射率(CO2TR)的標準測試方法」描述了測定二氧化碳氣體透過薄膜、薄片、層壓板、共擠或塗塑紙或織物等塑膠的穩態透射率的程序。對於均質材料,它可以確定:

ASTM F2476-20 使用紅外線偵測器測定二氧化碳氣體透過阻隔材料透射率(CO2TR)的標準測試方法

  • 二氧化碳氣體穿透率(CO2TR)
  • 薄膜對二氧化碳氣體的滲透性(PCO2)
  • 二氧化碳滲透係數(P'CO2)

就本標準而言,適用以下術語和定義:

  • 二氧化碳滲透係數(P'CO2)是滲透率和薄膜厚度的乘積。滲透性僅對均質材料有意義,在這種情況下,它是塊體材料的特性。除非已通過使用幾種不同厚度的材料進行的測試證實了厚度和滲透率之間的關係,否則不應使用此數量。
  • 二氧化碳滲透率(PCO2)是TR與薄膜兩側二氧化碳分壓差之比。
  • 二氧化碳透過率(CO2TR)是在試驗條件下,單位時間內透過塑膠薄膜單位面積平行表面的二氧化碳氣體量。應指定測試條件,包括溫度和薄膜兩側的二氧化碳分壓。

樣品在乾燥測試環境中達到平衡後測定二氧化碳氣體穿透率。在這種情況下,乾燥環境被認為是相對濕度低於 1% 的環境。樣品以密封半屏障的形式安裝在環境大氣壓力下的兩個腔室之間。一個腔室用氮氣流緩慢吹掃,另一個腔室則用二氧化碳吹掃。當二氧化碳氣體通過薄膜擴散到氮氣載氣中時,它會被帶到紅外線探測器,在那裡產生電力輸出,其大小與單位時間內流向探測器的二氧化碳量成正比。

二氧化碳氣體透過率(CO2TR)是阻隔材料提供的包裝保護的重要決定因素。然而,它不是唯一的決定因素,應該使用額外的基於經驗的測試來將包裝性能與 CO2TR 聯繫起來。只要買賣雙方就取樣程序、標準化程序、測試條件和驗收標準達成一致,它就適合作為套利測試方法。

溫度是影響 CO2TR 測量的關鍵參數。仔細的溫度控制將有助於最大限度地減少因溫度波動而產生的變化。測試期間溫度必須保持在正負0,1度以內。應報告測試期間發現的平均溫度和溫度範圍。如果將設備放置在溫控環境中,則更容易實現正確的溫度控制。

在用於測試高透射屏障後,感測器需要時間來穩定到良好二氧化碳屏障的低讀數特性。因此,應將具有可比較氣體傳輸質量的材料一起進行測試。應使用與測試樣品的 CO2TR 相當的適量二氧化碳進行校準。

用於確定 CO2TR 的採樣單位應代表需要資料的產品數量。必須小心確保樣品能夠代表一卷膠片的寬度和長度的狀況。

測試樣品必須代表被測試的材料,並且沒有缺陷,包括皺紋、折疊和針孔(除非這些是被測試材料的特性)。如果有必要,請使用數位千分尺(或同等物)在整個測試區域分佈的至少五個點處測定平均厚度,精確到 2,5 µm。記錄最大值、最小值和平均值。

如果樣品很脆(例如塗層很薄或金屬化程度沒有受到保護),測量該材料可能會損壞或刮傷阻擋層。對於此類樣品,最好在透射率測試後分析材料厚度。如果測試樣品具有不對稱(多層)結構,則應在兩個表面上標記適當的區別標記,並報告測試樣品在擴散池中的方向。

如果使用特殊的調節程序,則應將其包含在報告中。

我們的組織多年來一直致力於透過廣泛的測試、測量、分析和評估研究為各行各業的企業提供支持,擁有強大的員工隊伍,密切關注世界科學技術領域的發展並不斷完善自己。在此背景下,也依照《ASTM F2476-20 使用紅外線偵測器測定二氧化碳氣體透過阻隔材料透過率(CO2TR)的標準測試方法》標準為企業提供檢測服務。

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