關於標準GB/T 1037-2021《塑料薄（báo）膜與薄片水（shuǐ）蒸氣透過性能測定—杯式增重與減重法》的技術意見

發布時間：

2022-02-11

關於標準GB/T 1037-2021《塑料薄膜與薄片水蒸氣透過

性能測定—杯式（shì）增重與減重法》的技術意見（jiàn）

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近日，在多方（fāng）共同努力下，塑料薄膜與薄片水蒸氣透過性（xìng）能測定的推薦標準GB/T 1037-2021《塑料薄膜與薄片水蒸氣透過性能測定杯式增重與減重法》，GB/T 1037-2021已經發布，更新了原標準GB/T 1037-88《塑料薄膜和片材透水蒸氣性（xìng）試（shì）驗方法杯式（shì）法》。新標準引（yǐn）進了（le）減（jiǎn）重（chóng）法（fǎ）、倒（dǎo）杯法，增加了儀器法。這些（xiē）努力，拓展了眾多水蒸氣透過性測定方法中的杯式法的方法種類與應用（yòng）範圍，為塑料（liào）、包裝等行業的科學研究和質量控製提供了（le）更多（duō）的選擇與指（zhǐ）引。但是，新標準可能修訂時間倉促，討論不夠充（chōng）分，標準中存在一些比較重大的（de）缺陷，將（jiāng）影響（xiǎng）該標準的科（kē）學性與嚴（yán）肅性，故特此提出技術意見，供業內專家和讀者批評指正。

1數據一致性

GB/T 1037-2021《塑料薄（báo）膜與薄（báo）片水（shuǐ）蒸（zhēng）氣透過性能測（cè）定杯式增重與減重法》在“4.2方法概述”中聲稱：“增重法與減重法（fǎ）在（zài）測試同（tóng）一種樣品時兩種試驗方法所得出的試驗結果不完全相同”。

所謂標準，應該強調一致性和確（què）定性，而此表述強調方法之間的不（bú）同,將引發數據混亂。

不（bú）同試驗方法的測量偏差，有兩種：一種是源於方法的理論偏（piān）差；另一種是源於儀器性能的測量誤差。標（biāo）準中的表述容易（yì）造成以下誤解（jiě）：增重法（fǎ）與減重法的數據差異是方法導致的，而不是儀器性能導致。這會給錯誤的數據創造一個合法空間。

水蒸氣滲透是（shì）在水蒸氣壓力差（chà）的驅動下進行的分子運動（dòng），滲透量取決於水蒸氣壓力差及樣品（pǐn）。在水蒸氣壓力差相同的情況下，相同樣品（pǐn）的水蒸氣透過量應該一致。事實上，水蒸氣透過量測試方法中的紅外法、電解法、杯式的減重法與增重法（fǎ）四者在樣品透過量（liàng）小於50g/m².24h時的數據（jù）偏差小於2%,可見方法之間的偏差極小,可以（yǐ）視為:方法無偏差。若存在偏差，那是儀器本身的問題，而非方法。

2試樣（yàng）杯缺陷

GB/T 1037-2021《塑料薄膜（mó）與薄片水蒸氣透過性能測定杯式增（zēng）重與減重法》在7.1.3的圖3中描述了一種（zhǒng）不使用密封（fēng）劑的試樣杯結構，並在9.1.2.3中描述了試樣安裝流程。這些描述，明確聲明（míng）：“先將樣（yàng）品置於托盤上，再用O型密封圈緊壓在（zài）試樣上（shàng）麵，……,將聚四氟乙烯墊圈（quān）放在密封圈上（shàng），擰緊壓杯，……”

2.1試樣杯材質吸水

上述材質（zhì）聲明是個嚴重缺陷：O型密封圈，聚四氟乙烯雖然吸水率低（dī），但仍遠高於金屬（shǔ）。在測（cè）量過程中，會吸收或（huò）者釋放水分。這些水分與樣品的滲透水分無法區分，進而（ér）導致測量出現大誤差。

2.2樣品易受損傷

“擰緊壓（yā）杯”。壓（yā）杯的擰緊（jǐn）旋轉，會帶動樣品一起運動，扭曲樣品，進而損（sǔn）壞樣品，導致測試失敗。

3測試儀缺（quē）陷
3.1天（tiān）平（píng）無保護

精密天平，受（shòu）高溫高溫氣體影響，會出現稱量（liàng）大誤差，甚至損毀。所以（yǐ），很多專業機構專門設有天平室。

標準7.1.4.1中的圖4規定了測試儀的結構，其中部件9是精密稱量天平的稱量托（tuō）盤。在增重（chóng）法測試時，高溫高濕的水會沿天平托盤及托杆（gǎn）進入天平內部，導致稱量錯誤及天平損毀；在減重法測試時高溫的氣體也會進入天（tiān）平，導致稱量出現大誤差。

3.2風扇位置不合（hé）理

部（bù）件3為風扇，位於箱體頂部中（zhōng）央，而試樣杯位於測試箱的邊（biān）緣。顯然，這種配置產生的空氣環流，因試樣杯位置遠離中心，故試（shì）樣杯處風速極低，難以達到標準要（yào）求（qiú）的速度。

3.3加濕環境未提無霧要求

對（duì）於增重法達90%RH高濕環（huán）境，有一個非常重要的要求，即加濕空氣必（bì）須（xū）是無霧的，是氣態的。霧實（shí）質是小水（shuǐ）珠（zhū），會大量沉降到樣品（pǐn）上表麵（miàn），試樣杯質量急劇上升（shēng），上升的質量誤成水蒸氣透過（guò）量，進而導致測量出現極大的誤差，甚至失敗（bài）。事（shì）實上，如果增重法的測試數（shù）據比減重（chóng）法大的話，那（nà）一定是高濕的測試（shì）箱（xiāng）內有一定的霧氣（水珠）所導致。

4空白樣不當

標準9.1.3.3中規定了空白樣（yàng）：“應另取一個或（huò）者兩個（gè）試樣進行空白試驗，即透濕杯內不放入幹燥劑”。中國藥典標準與美國杯式法標準ASTM E96，也規定了類似空白樣的要求（可參見附件“ASTM E96M-2015中英文對照（zhào）版”），用於消除環境溫度和大氣壓力導致的浮力（lì）變化。但我們不應該（gāi）照搬此條（tiáo）目，因為（wéi）：此空白樣雖然可以補償溫度與（yǔ）大氣壓力的影響，但杯內空氣與杯內壁吸（xī）濕會引發水蒸（zhēng）氣的透過，形成一個（gè）額外的水蒸（zhēng）氣透過量，反而（ér）導致一個新的測（cè）量誤（wù）差。

建議修改為：“應另取一個（gè）或者兩個不透水的樣品進行空白試驗，且經過預處（chù）理的透濕杯內不放入幹燥劑。透濕杯應預先在測試溫（wēn）度和濕（shī）度環境中放置4小時以上”。

5公式錯誤

標準（zhǔn）中水蒸氣透過係數計算式（公式2），

與前文定義（yì）不一致，應修正為：。

6無關內容

標準中4.2條的附注：“……。紙張、無紡布、人造革等（děng）具有吸濕性的樣品（pǐn），……”本標準的名稱是《塑料薄膜與薄片水蒸氣透過性能測定-杯式增重與減重法》,將“紙（zhǐ）張、無紡布、人造革”等無關主題的產（chǎn）品（pǐn）加入，有損標準的嚴肅性，應該刪（shān）除。

綜上所述，新修訂的GB/T 1037-2021標準中存在的問題較多（duō），部分（fèn）還比（bǐ）較嚴重。相信這些問（wèn）題，在行業各方的共同努力下，能在不久將來盡快得到修訂。在此，也特別（bié）邀請有興趣的朋友一起參與探（tàn）討（tǎo）：LabStone@vip.163.com.。

另，《ASTM E96M-2015中英文對照版》在我公司網站可以（yǐ）下載（zǎi）。

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