技術文章
Technical articles一、范圍
本標準規(guī)定了用壓差法測定塑料薄膜和薄片氣體透過量和氣體透過系數(shù)的試驗方法。
本標準適用于測定空氣或其他試驗氣體。
二、引用標準
下來標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB/T 2918-1998 塑料試樣狀態(tài)調節(jié)和試驗的標準環(huán)境
GB/T 6672-1986 塑料薄膜和薄片厚度的測定機械測量法
三、定義
本標準采用下列定義。
1、氣體透過量
在恒定溫度和單位壓力差下,在穩(wěn)定透過時,單位時間內透過試樣單位面積的氣體的體積。以標準溫度和壓力下的體積值表示,單位為:cm3/m2·d·Pa。
2、氣體透過系數(shù)
在恒定溫度和單位壓力差下,在穩(wěn)定透過時,單位時間內透過試樣單位厚度、單位面積的氣體的體積。以標準溫度和壓力下的體積值表示,單位為:cm3·cm/cm2·s·Pa。
四、原理
塑料薄膜或薄片將低壓室和高壓室分開、高壓室充有約105Pa的試驗氣體,低壓室的體積已知。試驗密封后用真空泵將低壓室內空氣抽到接近零值。
用測壓計測量低壓室內的壓力增量ΔP,可確定試驗氣體由高壓室透過膜(片)到低壓室的以時間為函數(shù)的氣體量,但應排除氣體透過速度隨時間而變化的初始階段。
氣體透過量和氣體透過系數(shù)可由儀器所帶的計算機按規(guī)定程序計算后輸出到軟盤或打印在記錄紙上,也可按測定值經(jīng)計算得到。
五、儀器
1、透氣室
由上下兩部分組成。當裝入試樣時,上部為高壓室,用于存放試驗氣體。下部為低壓室,用于貯存透過的氣體并測定透氣過程前后壓差,以計算試樣的氣體透過量。上下兩部分均裝有試驗氣體的進出管。
低壓室由一個中央帶空穴的試驗臺和裝在空穴中的穿孔圓盤組成。根據(jù)試樣透氣量的不同,穿孔圓盤下部空穴的體積也不同。試驗時應在試樣和穿孔圓盤之間嵌入一張濾紙以支撐試樣。
2、測壓裝置
高、低壓室應分別有一個測壓裝置,低壓室測壓裝置的準確度應不低于6Pa。
3、真空泵
應能使低壓室中的壓力不大于10Pa。
六、試樣
試樣應具有代表性,應沒有痕跡或可見的缺陷。試樣一般為圓形,其直徑取決于所使用的儀器,每組試樣至少為3個。應在GB/T 2918中規(guī)定的23±2環(huán)境下,將試樣放在干燥器中進行48h以上狀態(tài)調節(jié)或按產(chǎn)品標準規(guī)定處理。
七、步驟
1、按GB/T 6672測量試樣厚度,至少測量5點,取算術平均值。
2、在試驗臺上涂一層真空油脂,若油脂涂在空穴中的圓盤上,應仔細擦凈;若濾紙邊緣有油脂時,應更換濾紙(化學分析用濾紙,厚度0.2~0.3mm)。
3、關閉透氣室各針閥,開啟真空泵。
4、在試驗臺中的圓盤上放置濾紙后,放上經(jīng)狀態(tài)調節(jié)的試樣。試樣應保持平整,不得有皺褶。輕輕按壓使試樣與試驗臺上的真空油脂良好接觸。開啟低壓室針閥,試樣在真空下應緊密貼合在濾紙上。在上蓋的凹槽內放置O形圈,蓋好上蓋并緊固。
5、打開高壓室針閥及隔斷閥,開始抽真空直至27Pa以下,并繼續(xù)脫氣3h以上,以排除試樣所吸附的氣體和水蒸氣。
6、關閉隔斷閥,打開試驗氣瓶和氣源開關向高壓室充試驗氣體,高壓室的氣體壓力應在(1.0~1.1)x105Pa范圍內。壓力過高時,應開啟隔斷閥排出。
7、對攜帶運算器的儀器,應首先打開主機電源開關及計算機電源開關,通過鍵盤分別輸入各試驗臺樣品的名稱、厚度、低壓室體積參數(shù)和試驗氣體名稱等,準備試驗。
8、關閉高、低壓室排氣針閥,開始透氣試驗。
9、為剔除開始試驗時的非線性階段,應進行10min的預透氣試驗。隨后開始正式透氣試驗,記錄低壓室的壓力變化值ΔP和試驗時間t。
10、繼續(xù)試驗直到在相同的時間間隔內壓差的變化保持恒定,達到穩(wěn)定透過。至少取3個連續(xù)時間間隔的壓差值,求其算術平均值,以此計算該試樣的氣體透過量及氣體透過率。
八、結果計算
1、氣體透過量Qg按式(1)進行計算:
2、氣體透過系數(shù)pg[cm3·cm/(cm2·s·Pa]按式(2)進行計算:
3、對于給定的儀器,低壓室體積V和試樣的試驗面積S是一常數(shù)。
4、對攜帶運算器的試驗儀器,計算機將直接計算出試樣的氣體透過量和氣體透過系數(shù)。
5、試驗結果以每組試樣的算術平均值表示。
九、試驗記錄
試驗記錄應至少包括以下幾項:
a) 樣品名稱及狀態(tài)調節(jié)情況的說明;
b) 所使用的儀器及狀況說明;
c) 所用試驗氣體名稱;
d) 試驗溫度;
e) 每個試樣的厚度;
f) 每個試樣的透氣量及每組試樣算術平均值;
g) 根據(jù)需要計算氣體透過系數(shù)。
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