一、概述

透濕透氧阻隔性測試是評估輕工化學產品（如包裝薄膜、涂層材料、食品保鮮膜、醫(yī)用敷料等）對水蒸氣（透濕性）和氧氣（透氧性）阻隔能力的核心測試方法。該測試直接關系到產品的保質期（如食品包裝防潮防氧化）、功能性（如藥品包裝阻氧防降解）及安全性（如電子元件防潮防護）。
測試意義：

· 量化材料阻隔性能，指導包裝設計優(yōu)化；

· 驗證材料在極端溫濕度條件下的穩(wěn)定性；

· 滿足國內外法規(guī)對特定產品的阻隔性要求（如藥品包裝需符合USP

二、檢測標準

1. 國際標準

· 透濕性（WVTR）：

o ASTME96/E96M-22：水蒸氣透過率標準測試法（杯式法、紅外傳感器法）；

o ISO2528:2017：薄片材料水蒸氣透過率的測定（稱重法）。

· 透氧性（OTR）：

o ASTMD3985-17：薄膜/片材氧氣透過率測試（庫侖傳感器法）；

o ISO15105-2:2007：塑料薄膜氧氣透過率測試（壓差法）。

2. 國內標準

· GB/T1037-2021：塑料薄膜水蒸氣透過性試驗方法（杯式法）；

· GB/T19789-2021：包裝材料氧氣透過性試驗（庫侖傳感器法）；

· GB/T31355-2014：軟包裝材料透濕性檢測（紅外傳感器法）。

3. 限值要求（典型應用場景）

三、檢測設備

1. 透濕性測試設備

· 杯式法（GravimetricMethod）：

o 恒溫恒濕箱、透濕杯、高精度天平（精度0.0001g）；

o 適用于薄膜、涂層織物等材料。

· 紅外傳感器法（IRSensor）：

o 紅外水分檢測儀（如MOCONPERMATRAN-W 3/34），檢測范圍0.005-1000 g/(m2·day)。

2. 透氧性測試設備

· 庫侖傳感器法（CoulometricSensor）：

o 氧氣透過率測試儀（如MOCONOX-TRAN 2/21），檢測范圍0.005-1000 cm3/(m2·day·atm)；

· 壓差法（DifferentialPressure）：

o 壓差型透氧儀（如LabthinkTOY-C1），適用于高阻隔材料（如鋁箔復合膜）。

3. 輔助設備

· 恒溫恒濕箱：控制測試環(huán)境（如38℃/90%RH）；

· 樣品裁切器：確保試樣尺寸符合標準（圓形試樣直徑≥80mm）；

· 密封蠟/膠：用于杯式法的邊緣密封。

四、檢測流程

1. 樣品制備

· 材料預處理：

o 根據標準要求，在23℃、50%RH下平衡48小時；

o 多層材料需分層測試（如復合膜需剝離外層鋁箔）。

· 試樣裁切：

o 透濕性測試：直徑74mm圓形試樣；

o 透氧性測試：直徑100mm圓形試樣。

2. 透濕性測試（以ASTME96杯式法為例）

· 裝樣密封：

o 透濕杯內裝入干燥劑（如無水氯化鈣）或水，試樣密封于杯口；

o 使用蠟或膠確保邊緣無泄漏。

· 環(huán)境控制：

o 將透濕杯放入恒溫恒濕箱（如38℃、90%RH）；

· 稱重記錄：

o 定期（24小時、48小時等）稱量透濕杯質量變化，計算水蒸氣透過率（WVTR）。

3. 透氧性測試（以ASTMD3985庫侖法為例）

· 裝樣與密封：

o 試樣夾持于測試腔，一側通入純氧（(100)%O?），另一側為氮氣載氣；

· 滲透檢測：

o 氧氣透過試樣后進入庫侖傳感器，轉化為電信號記錄透過量；

o 測試至達到穩(wěn)態(tài)（通常24-48小時）。

4. 數據處理

· 透濕性計算：
WVTR=A×tΔm×24(g/(m2?day))

o Δm：質量變化（g），A：試樣面積（m2），t：時間（小時）。

· 透氧性計算：
OTR=A×ΔP×tV(cm3/(m2?day?atm))

o V：氧氣透過量（cm3），ΔP：氧氣分壓差（atm）。

五、費用與周期

1. 費用構成

· 透濕性測試：

o 杯式法：500-1000元/組（3個平行樣）；

o 紅外傳感器法：800-1500元/組（精度更高）。

· 透氧性測試：

o 庫侖傳感器法：1000-2000元/組；

o 壓差法（高阻隔材料）：1500-3000元/組。

· 資質報告：CNAS/CMA認證報告費用上浮20-30%。

2. 檢測周期

· 透濕性測試：3-5個工作日（含環(huán)境平衡與穩(wěn)態(tài)測試）；

· 透氧性測試：5-7個工作日（高阻隔材料需延長至7天以上）；

· 加急服務：可縮短至2-3個工作日（費用增加50-（100）%）。

六、實際應用

1. 食品包裝行業(yè)

· 咖啡包裝：通過透氧性測試篩選高阻隔材料（如PET/Al/PE復合膜），防止咖啡氧化變質；

· 膨化食品袋：驗證透濕性≤2g/(m2·day)，避免受潮失去脆性。

2. 醫(yī)藥包裝領域

· 藥品泡罩：需滿足USP

· 醫(yī)用敷料：透濕性測試確保傷口透氣性（WVTR≥500g/(m2·day)），促進愈合。

3. 電子元件防護

· 防潮膜：半導體包裝材料需透濕性≤0.05g/(m2·day)，防止?jié)駳馇治g電路；

· 干燥劑選型：根據透濕性數據計算所需干燥劑用量（如硅膠包尺寸）。

4. 環(huán)保材料開發(fā)

· 生物降解薄膜：對比PLA與PE的透氧性差異，優(yōu)化配方提升保鮮性能；

· 納米涂層技術：測試石墨烯涂層對PET膜阻隔性的提升效果（OTR降低50%以上）。

5. 典型案例

· 案例1：某品牌堅果包裝因透氧性超標（實測8cm3/(m2·day·atm)），導致油脂氧化酸敗，通過改用鍍氧化硅涂層膜（OTR≤3）解決問題；

· 案例2：醫(yī)用透析紙透濕性不達標（實測1.2g/(m2·day)），調整紙基克重后降至0.3 g/(m2·day)，通過EN 868認證。