GB T 22921-2008 纸和纸板.薄页材料水蒸气透过率的测定.动态气流法和静态气体法.pdf

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1、ICS 85010Y 30 a目中华人民共和国国家标准GBT 2292 12008纸和纸板薄页材料水蒸气透过率的测定动态气流法和静态气体法Paper and board-Determination of water vapour transmission rateof sheet materials-Dynamic sweep and static gas methods2008-12-30发布(IS0 9932：1990，MOD)2009-09-0 1实施宰瞀鹳鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会促111刚 昌GBT 2292 12008本标准修改采用ISO 9932：1990纸和纸板薄

2、页材料水蒸气透过率的测定动态气流法和静态气体法。本标准与ISO 9932：1990相比，主要差异如下：在规范性引用文件中将ISO标准中引用的国际标准转化为与之对应的国家标准，即GBT 450纸和纸板 试样的采取及试样纵横向、正反面的测定(GBT 450 2008，ISO 186：2002，MOD)；在规范性引用文件中将ISO标准中引用的国际标准转化为与之对应的国家标准，即GBT 10739纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件(GBT 10739 2002，eqv ISO 187：1990)；删除了IsO 9932：1990中的附录c。本标准的附录A、附录B为规范性附录。本标准由中国轻工业

3、联合会提出。本标准由全国造纸工业标准化技术委员会(SACTC 141)归口。本标准起草单位：中国人民银行印制科学技术研究所、中国制浆造纸研究院。本标准主要起草人：陈样、李彩卿、田德卿、丁洁、沈秋林。1范围纸和纸板薄页材料水蒸气透过率的测定动态气流法和静态气体法GBT 229212008本标准规定了用动态气流法或静态气体法测定薄页材料的水蒸气透过率的通用方法。本标准适用于测定厚度不超过38 mm、水蒸气透过率在005 g(m2d)659(m2d)范围内的材料。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均

4、不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注El期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 450纸和纸板试样的采取及试样纵横向、正反面的测定(GBT 450-2008，ISO 186：2002MOD)GBT 10739纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件(GBT 10739-2002，eqv ISO 187：1990)ISO 2528：1995薄页材料水蒸气透过率的测定重量(盘)法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31水蒸气透过率water vapour transmission rate在一定的温湿度条件下，单位时间内透过单位面

5、积试样的水蒸气质量，以克每平方米天g(mz-d)表示。32干腔dry side测定腔中相对湿度较低的一侧。33湿腔wet side测试腔中相对湿度较高的一侧。4方法A：动态气流法41原理将试样装在测定腔中，试样将测定腔分成湿腔和干腔。其中，湿腔的相对湿度已知，干腔中吹扫干燥气流(载气)。用传感器探测载气带走的水蒸气量，得到一个读数。该读数或该读数经计算转换后的值，就是试样的水蒸气透过率。42仪器421 测定腔，可将一定面积的试样夹在两个腔之间，一个腔吹扫干燥的气体(干腔)，而另一个腔则维持较高的相对湿度(湿腔)(见图1)。GBT 229212008图1动态气流法系统简图422夹持装置，可快速插

6、人和移出试样，并装有合适的垫圈，用于夹紧和密封试样。423保持相对湿度的装置，使湿腔保持预定的相对湿度，不同的相对湿度可用附录A所述的饱和盐溶液获得。若需要100的相对湿度，可使用蒸馏水。424惰性干燥气体(特定仪器需要)，用于吹扫干腔。注：气体一般是干燥空气或干燥氮气。425传感器，反应快速且灵敏度高，能测出相对湿度不大于005，i的气流的水蒸气量。传感器有多种形式：电阻元件、电解池或红外检测器。426换算器，将从传感器输出的数据转换成一个能够计算单位时间内通过试样的水蒸气量的信号。427恒温装置，使测定腔、载气及传感器保持在规定温度。注：一般测定温度为23土1或38土1，但其他温度也可使用

7、。428标准试样，已知水蒸气透过率的样品，由仪器供应商提供，用于校准仪器。5方法B：静态气体法51原理将试样固定在一个具有电解电极的测定腔中，测定腔放置在一个具有确定温度和相对湿度的恒温恒湿箱里。渗透到测定腔中的水蒸气发生电解，从而使测定腔内可以维持很低的相对湿度(1)。达到平衡后，电流可直接反映电解率(根据电解的法拉第定律)，从而得出试样的水蒸气透过率。52仪器(见图2)图2静态气流扩散法系统简图外壳GBT 229212008521控制箱，包括：a) 电源；b)微安表，直接以克每平方米天Eg(m2d)表示；c)选择器和量程选择开关；d)与测定腔的连接点，若必要，还需要一个记录仪。522恒湿箱

8、，用于放置测定腔，可按要求设置温湿条件。恒湿箱内有风扇，以保证空气循环；还应有小孔，以便电源插头和容器的电线通过。不同的相对湿度可按423获得。523测定腔，由不锈钢材料制成，能固定住一个一定面积的试样。测定腔内装有一个电解电极，该电极可通过插头和电线连接到控制箱上。524电解电极，由两根以固定的间距环绕在惰性定径管上(玻璃和聚四氟乙烯为较合适的材料)的铂丝组成。在铂丝和定径管的表面沉积一层五氧化磷薄膜。525打孔器，可在试样上打孔。526标准试样，已知水蒸气透过率的样品，由仪器供应商提供，用于校准仪器。6采样按GBT 450和GBT 10739的规定采取和处理样品。7试样的制备71试样应具有

9、代表性，且应考虑不同纸页和批次问的差舁。试验面不应有可能影响测定的缺陷。72分别标明试样的正面和反面，当材料的两面能明显区分时，则正面代表使用时朝向相对湿度较高的那一面。73为避免损坏被测定的部分，应小心地按规定尺寸切取10张试样，并按仪器的要求打孔。74含有渗透性芯层的复合材料，若其边缘已暴露，则其芯层就会成为水蒸气透过的第二通道。在此情况下，需用铝箔封住试样的边缘。铝箔应覆盖试样的边缘，搭接部分的宽度应不小于10 mm。应使用具有自粘性，且厚度不小于40Lm的软钢板回火铝箔。75对于厚度较大、结构均一的试样，水分可能会从试样边缘渗出，也应按74的规定对试样进行处理。注：对于多大厚度的试样需

10、要封边，没有绝对的规定。通常厚度小于5 rfll,33的试样不需要封边。8试验步骤81方法A将水或合适的含有固相的饱和盐溶液(见附录A)注入测定腔(523)的下半部(湿腔)，以便能得到需要的湿度。将试样装在于腔和湿腔之间并夹紧，打开仪器，设置所需温度。按照仪器说明书进行操作，在仪器达到平衡状态后，得出一个读数，并记录该读数。重复以上步骤，以获得5个正面朝向湿腔和5个反面朝向湿腔的数据。82方法B将试样夹紧在测定腔中，使试样的正面朝向相对湿度较大的一侧。然后，将测定腔放在规定温度和相对湿度的恒湿箱(522)内。用微安表记录透过测定腔的水蒸气的电解率，直至达到平衡状态，记录读数。重复以上步骤，以得

11、到5个正面朝向湿腔和5个反面朝向湿腔的读数。83一面为未涂布纸的防潮材料若防潮材料的一面由未涂布纸组成，且这一面朝向干腔时，则测定将会很难进行。在测定前，应用干燥的气体将试样中所有水分移除。3GBT 229212008注：预处理可能会持续几天，应确保试样达到真正的稳定平衡状态。建议该类试样只测定使用时朝向高相对湿度的一面。若同种材料不同试样的水蒸气透过率的测定结果差异很大，则应查出可能出现的错误操作步骤，并仔细研究。若有必要，应重复测定。84折痕材料某些情况下，可能需要测定折痕材料的水蒸气透过率。在此情况下，首先应按ISO 2528：1995中的附录A进行折痕处理，然后按方法A或方法B所列的相

12、应步骤进行测定。9结果的表示分别计算正面和反面朝向湿腔测定的平均值和标准偏差。每面结果以克每平方米天g(m2d)表示，保留两位有效数字。10试验报告试验报告应包括以下各项：a)本国家标准编号；b)试验的日期和地点；c) 全面鉴别试样所需要的全部资料；d) 仪器型号和所用干燥气体的类型；e)试验温度和相对湿度；f)每面测定结果的算术平均值；g)每面测定结果的标准偏差；h)若需要，折痕后的测定结果；i)其他任何偏离本标准的内容。GBT 229212008附录A(规范性附录)饱和盐溶液可以利用饱和盐溶液获得特定相对湿度。使用这种溶液得到的相对湿度范围较大。表A1列出了被本标准的使用者认为最可能满足要

13、求的盐溶液及其温湿度。表A1盐 相对湿度 温度范围C六水氯化镁(MgCIz6H20) 33土2 1070二水铬酸钠(Na：Cr,q2H20) 52士Z 20氯化钠(NaCI) 75土2 10100七水硫酸锌(ZnSq7H。O) 90士2 2025二水酒石酸钠(Na2CzH406-2H 20) 91土2 2040GBT 2292 12008B1概述附录B(规范性附录)校 准本标准中没有给出专门的校准说明，因此建议本标准的使用者参考仪器说明书。已知水蒸气透过率的标准试样通常随同仪器提供，正确使用标准试样，就能够校准仪器。常见误差的原因是空气的泄漏、动态气流中残留的水分、标准试样损坏和电解电极损坏、

14、五氧化二磷涂层磨损。在任何情况下，应找出问题的原因，以便采取适应的补救措施。B2仪器和标准测定薄膜的重力校准某些情况下需要检查仪器的校准。例如，若怀疑漏气或损坏，或决定换不同的测定薄膜作为标准试样，在此情况下，应采取下列步骤：a)加入饱和盐溶液，使测定容器达到规定的相对湿度(或与方法B相应的仪器恒温室)，而且将测定薄膜固定在其上，根据操作说明书开动仪器，直至达到平衡状态。将要替换的样品固定上，将填充和已称量的许瓦尔兹试管(或其他相当的吸水器)放在测定容器的出口。该出口处再加上一个填充氯化钙的试管，以防从容器外的大气中吸收水蒸气。按操作说明书开动仪器，直至在试管中吸收足够的水，以获得确定的质量，至少100 mg。记录达到该质量的时间，而且准确地称量许瓦尔兹试管，得出增加的质量。通过该测定，计算每小时吸收的水蒸气质量，记为m。b)替换一种不透水的材料，如表面覆盖铝箔的聚四氟乙烯(铝的表面朝向湿面)作为测定薄膜。重复a)所述的步骤，但应使仪器运转至少48 h。计算每小时吸收的水蒸气质量，记为m：。注：m：产生于系统的泄漏或吹过气体的不完全干燥。c) 用式(B1)计算试样的水蒸气透过率(wvTR)：SWVTR=燮掣式中：A试验薄膜的暴露面积，单位为平方米(m2)。