摘要：纖維板是一種濕度敏感性材料，良好的防潮性能是延長纖維板使用壽命的重要保證。本文通過對纖維板樣品水蒸氣透過率的測試，介紹了一種纖維板防潮性能的有效表征方法，并通過對試驗(yàn)原理、試驗(yàn)過程及所使用設(shè)備W3/062水蒸氣透過率測試系統(tǒng)參數(shù)、適用范圍等內(nèi)容的介紹，為纖維板防潮性能的監(jiān)測提供參考。
關(guān)鍵詞：防潮性能、水蒸氣透過率、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)、纖維板
1、意義
纖維板是一種由木質(zhì)纖維素或其他植物纖維素為原料，利用自身膠粘性或添加膠黏劑制成，在建筑業(yè)及家居裝修行業(yè)應(yīng)用廣泛。在纖維板的使用過程中，翹曲變形是一種常見問題，影響產(chǎn)品的外觀及使用壽命，這種問題的出現(xiàn)與纖維板的易吸潮性有很大關(guān)系，為了降低纖維板的吸濕性，常在纖維板表面涂覆防水材料或增加纖維板密度，延長纖維板的使用壽命。傳統(tǒng)的纖維板防潮性能的測試方法是將樣品浸泡在水中一定時間后檢測其性能的變化，這種方法測試的是條件下纖維板對水的耐受性，無法用于準(zhǔn)確評價纖維板在日常使用過程中的環(huán)境濕度條件下的吸濕性，因此，本文針對性的引入了纖維板水蒸氣透過率概念用于評價其在環(huán)境濕度下的防潮性。
圖1 纖維板
2、試驗(yàn)樣品
本次試驗(yàn)以某品牌的纖維板為試驗(yàn)樣品，測試其水蒸氣透過率。
3、試驗(yàn)依據(jù)
目前片狀材料水蒸氣透過率的測試方法有杯式法、紅外傳感器法、電解傳感器法及濕度傳感器法，考慮到纖維板類材料的透濕性較高，本次試驗(yàn)采用測試范圍較大的杯式法測試樣品的水蒸氣透過率，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本文采用W3/062水蒸氣透過率測試系統(tǒng)為試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
圖2 W3/062水蒸氣透過率測試系統(tǒng)
4.1 試驗(yàn)原理
杯式法是基于水蒸氣的滲透引起透濕杯質(zhì)量變化為原理，進(jìn)一步測試材料的水蒸氣透過率。根據(jù)透濕杯質(zhì)量的增加或減少，該方法又分為增重法與減重法兩種試驗(yàn)方法，增重法是透濕杯被放一定量的干燥劑，透濕杯外側(cè)為高濕條件；減重法為透濕杯中放入一定量的蒸餾水，透濕杯外側(cè)為低濕環(huán)境。無論哪種方法，在濕度差的驅(qū)動下，水蒸氣均由高濕側(cè)通過試樣滲透到低濕側(cè)，增重法表現(xiàn)為透濕杯質(zhì)量增加，減重法表現(xiàn)為質(zhì)量減少，當(dāng)透濕杯的質(zhì)量隨時間的變化恒定時，水蒸氣在試樣兩側(cè)的滲透達(dá)到平衡，此時根據(jù)測試時間間隔內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化情況計(jì)算試樣的水蒸氣透過率。
4.2 設(shè)備參數(shù)
本設(shè)備可實(shí)現(xiàn)增重法與減重法兩種試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，增重法測試范圍為0.1 ~ 2500 g/(m2·24h)，減重法測試范圍為0.1 ~ 10,000 g/(m2·24h)，測試精度為0.01 g/(m2·24h)，系統(tǒng)分辨率為0.001g；溫濕度自動控制、范圍寬、精度高，溫度控制范圍為15 ~ 55 ℃，控溫精度為±0.1 ℃；減重法控濕范圍為70 ~ 90%RH，增重法控濕范圍為10 ~ 98%RH，控濕精度為±1%RH，可實(shí)現(xiàn)不同溫濕度條件下水蒸氣透過率的測試；吹掃風(fēng)速范圍為0.5 ~ 2.5 m/s；試樣尺寸為Ф74 mm，測試面積為33 cm2；系統(tǒng)自動間歇稱重，每次稱重前系統(tǒng)自動清零，試驗(yàn)腔內(nèi)可容納6個透濕杯，每個透濕杯可獨(dú)立試驗(yàn)，可同時測試6種相同或不同的試樣；支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)。
4.3 適用范圍
(1) 本設(shè)備適用于多種類型材料水蒸氣透過率測試，如塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、土工膜、鍍鋁膜、鋁塑復(fù)合膜、防水透氣膜等膜狀材料，PP片材、PVC片材、PVDC片材等工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，煙包鋁箔紙、利樂包等紙張、紙板材料，防水透氣布料、尿不濕無紡布料、衛(wèi)生用品用無紡布等紡織品、無紡布等材料。除此之外，還可擴(kuò)展應(yīng)用于人造皮膚、用品及輔料、太陽能背板、液晶顯示屏膜、漆膜、化妝品、生物降解膜等材料及產(chǎn)品的透濕性、阻水性、保濕性測試。
(2) 本設(shè)備滿足多項(xiàng)國家與標(biāo)準(zhǔn)，如GB 1037、GB/T 16928、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、ISO 2528、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003等。
5、試驗(yàn)過程
(1) 按照透濕杯的尺寸，從纖維板樣品上裁取試樣3塊，并用蠟將試樣分別密封在3個加入了一定量蒸餾水的透濕杯上，確保透濕杯與試樣間密封良好。
(2) 將密封試樣的透濕杯放入設(shè)備試驗(yàn)腔中的托盤上，關(guān)閉試驗(yàn)腔門，設(shè)置試樣厚度、試驗(yàn)溫度、濕度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備根據(jù)設(shè)置參數(shù)自動對透濕杯進(jìn)行間歇稱重。
(3) 試驗(yàn)結(jié)束后，設(shè)備根據(jù)3個透濕杯的質(zhì)量隨時間變化情況，計(jì)算并顯示3個試樣的水蒸氣透過率。
6、試驗(yàn)結(jié)果
本次試驗(yàn)所測試的3個試樣的結(jié)果值分別為2186.7968 g/(m2·24h)、2076.4062 g/(m2·24h)、2092.4063 g/(m2·24h)，纖維板樣品的水蒸氣透過率取3個試樣測試結(jié)果的平均值2118.5364 g/(m2·24h)。
7、結(jié)論
本文通過對纖維板樣品水蒸氣透過率的測試介紹了一種可反映纖維板在濕度為90%RH條件下的防潮性能，試驗(yàn)過程簡單，設(shè)備易于操作，試驗(yàn)效率高，試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，還可利用文中所述設(shè)備測試?yán)w維板材料在其他濕度條件下的水蒸氣透過率。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的優(yōu)良企業(yè)，現(xiàn)已研發(fā)設(shè)備100余套，可用于測試材料的氧氣透過量、氮?dú)馔高^量、二氧化碳透過量、水蒸氣透過率、拉伸性能、抗沖擊性能、摩擦系數(shù)、膠粘性能、密封性能、熱封強(qiáng)度、熱縮性能、剝離強(qiáng)度、總遷移量等的性能指標(biāo)，了解相關(guān)設(shè)備信息。愈了解，愈信任！Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作！
