包装材料的透湿性能反映水蒸气穿过材料的难易程度,直接关系到包装内部的湿度变化及产品储存质量。塑料薄膜、纸塑复合材料和高阻隔包装对水蒸气的阻隔能力存在差异。开展透湿性能测试时,需要结合材料结构、使用环境和测试目的,选择合适的方法与试验条件。
测试原理
透湿性能通常通过水蒸气透过率(WVTR)进行评价,即单位时间内透过单位面积试样的水蒸气质量,常用单位为g/(m²·24 h)。测试时,在试样两侧建立规定的水蒸气分压差,通过称重或传感器测量透过量,并计算相应指标。
水蒸气在材料中的传递与分子扩散、材料结构及环境条件有关。温度、相对湿度、材料厚度、涂层完整性和复合层结构均可能影响测试结果。因此,透湿率应结合具体测试条件理解,不同条件下的数据不能简单直接比较。
主要检测项目
| 检测项目 | 主要关注内容 | 适用对象 |
|---|---|---|
| 水蒸气透过率 | 单位面积、单位时间的水蒸气透过量 | 塑料薄膜、复合膜及片材 |
| 不同温湿度下的透湿性能 | 环境条件变化对透湿率的影响 | 对储运湿度有要求的包装材料 |
| 材料阻湿性能对比 | 不同材质、厚度及结构的透湿差异 | 包装材料选型与结构优化 |
| 复合材料透湿性能 | 复合层、涂层及材料整体结构的阻湿表现 | 涂布膜、镀层膜及多层复合材料 |
检测项目应根据材料类型和实际用途确定,并非所有样品都需要完成全部项目。透湿率反映的是规定条件下的水蒸气传递情况,不能单独代表成品包装的整体防潮能力。
常用测试方法
透湿性能测试常见方法包括杯式法和传感器法。不同方法在测量原理、适用范围及设备要求方面存在差异,应结合材料特性和相关标准选择。
| 测试方法 | 基本原理 | 适用特点 |
|---|---|---|
| 杯式法 | 通过测量试验过程中的质量变化计算水蒸气透过量 | 适用于符合相应方法要求的薄膜和片材 |
| 红外传感器法 | 利用红外传感器检测透过试样的水蒸气 | 适用于采用相应检测原理的材料 |
| 电解传感器法 | 通过电解检测透过的水蒸气并计算透过率 | 适用于符合设备量程和方法要求的样品 |
选择方法时,应考虑材料的预期透湿水平、厚度、试验环境和设备测量范围。对于高阻隔材料,应关注检测限、背景水分及夹具密封性。不同方法的数据只有在试验条件和评价基础可比时,才适合进行对照。
关键影响因素
- 温度:会影响水蒸气扩散速率及材料内部的传递过程。
- 相对湿度:试样两侧的水蒸气分压差会影响透湿速率,部分材料还对湿度变化较敏感。
- 材料厚度:厚度及均匀性会影响水蒸气传递,但实际性能也取决于材料结构。
- 材料组成:树脂类型、涂层、结晶度和复合层结构均可能改变阻湿能力。
- 试样状态:褶皱、针孔、划伤及污染可能造成测试偏差。
- 设备密封:夹具泄漏、仪器校准状态和环境波动会影响测量可靠性。
对于多层复合材料,应关注各层结构及加工质量。若材料实际使用环境具有明显的温湿度变化,测试条件应尽量贴合评价目的,避免仅凭单一条件下的数据判断其整体透湿表现。
相关标准与方法依据
| 标准编号 | 标准名称 | 适用内容 |
|---|---|---|
| GB/T 1037-2021 | 塑料薄膜和薄片水蒸气透过性能试验方法 杯式法 | 采用杯式法测定塑料薄膜和薄片的水蒸气透过性能 |
| GB/T 26253-2010 | 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定 红外检测器法 | 采用红外检测器法测定塑料薄膜和薄片的水蒸气透过率 |
| ISO 15106-2:2003 | Plastics — Film and sheeting — Determination of water vapour transmission rate — Part 2: Infrared detection sensor method | 采用红外检测传感器法测定薄膜和片材的水蒸气透过率 |
实际选用标准前,应核实标准的现行状态、适用范围和具体版本,并确认其与样品类型及测试方法相符。对于特殊复合材料或成品包装,还需判断是否适用其他专门方法。
检测流程
- 确认样品:核实材料名称、厚度、结构、规格及测试目的。
- 制定方案:根据材料特性选择方法,确定试样数量和温湿度条件。
- 准备试样:按要求裁取试样,检查表面状态,避免损伤有效测试区域。
- 设备检查:确认仪器状态和夹具密封性,按要求安装试样。
- 实施检测:设置试验条件,监测质量变化或传感器信号,按方法要求记录数据。
- 计算复核:计算透湿率,核对单位、试验条件和原始记录。
若出现数据波动、密封异常或试验条件偏离要求,应先排查设备和试样安装情况,必要时重新测试,避免使用异常数据评价材料性能。
样品准备注意事项
- 样品应清洁、平整,避免受潮、污染及机械损伤。
- 样品尺寸和数量应满足所选方法及设备夹具要求。
- 提前说明材料组成、厚度、复合结构及预期使用环境。
- 比较不同材料或批次时,应尽量保持测试方法和条件一致。
- 评价成品包装时,应明确测试对象是材料本体还是完整包装系统。
材料本身的透湿性能不完全代表成品包装的整体防潮能力。封口、接缝、针孔及运输过程中的损伤也可能影响包装表现,必要时应结合包装结构制定相应测试方案。
关于广州德恺检测有限公司
广州德恺检测有限公司关注包装材料及产品检测相关需求,可结合材料类型、结构特点和测试目标,协助梳理透湿性能测试方法、试验条件及样品准备要求,为企业开展包装材料性能评价提供技术支持。
欢迎咨询专业工程师,获取包装材料透湿性能测试方案。






























