塑料薄膜和片材的透水蒸气性（水蒸气透过率，WVTR）是评估其阻隔性能的重要指标，尤其在食品包装、药品包装、建筑防水等领域具有关键应用。以下是其试验方法的系统说明：
1. 测试原理
通过测量在特定温湿度条件下，水蒸气透过单位面积材料的质量（或体积），表征材料的防潮性能。常用方法分为称重法和传感器法两类。
2. 主要测试标准
| 标准号 | 适用范围 | 方法类型 | 测试条件 |
|---|---|---|---|
| ISO 2528 | 薄膜、片材、多层复合材料 | 杯式法（称重法） | 温度23/38℃, RH 50%/90%梯度 |
| ASTM E96 | 塑料、纸张、纺织品等 | 杯式法/传感器法 | 自定义温湿度（常用23℃, RH 50-90%） |
| GB/T 1037 | 塑料薄膜和片材（中国国标） | 杯式法 | 温度38℃±0.6℃, RH 90%→50%梯度 |
| JIS Z0208 | 日本工业标准（适用于包装材料） | 杯式法 | 温度40℃, RH 90%→0%梯度 |
3. 常用试验方法详解
(1) 杯式法（称重法）
核心设备：
透湿杯（材质为铝或不锈钢，内装干燥剂或水）
恒温恒湿箱（温控精度±0.5℃，湿度±2% RH）
精密天平（精度0.0001 g）
测试步骤：
当质量变化趋于线性时，记录单位时间（通常24h）的质量变化Δm。
公式：WVTR = Δm / (A·t)
（A为试样有效面积，t为时间，单位：g/(m²·24h)）将透湿杯放入恒温恒湿箱，定期称重（初始24h内每2h称一次，后续每天一次）。
透湿杯中加入干燥剂（如无水氯化钙）或蒸馏水（模拟高湿侧）。
将试样密封固定在杯口，确保无侧漏（使用蜡或树脂胶密封）。
裁取直径≥70 mm的圆形试样，无折痕、气泡。
若材料两面不同（如镀铝膜），需标注测试方向。
样品准备：
装样密封：
条件平衡：
计算WVTR：
注意事项：
干燥剂法（干→湿）：适用于低透湿材料（如铝箔复合膜）。
水法（湿→干）：适用于高透湿材料（如PE薄膜）。
密封失效、冷凝水附着杯壁会导致数据偏差，需定期检查。
(2) 红外传感器法（动态法）
核心设备：
红外水蒸气透过率测试仪（如MOCON PERMATRAN-W）
可编程温湿度控制系统
测试步骤：
样品夹在测试腔中间，两侧分别通干燥载气和高湿载气。
水蒸气透过样品进入干燥侧，由红外传感器检测浓度变化。
直接读取WVTR值（单位：g/(m²·day)）。
优点：
测试速度快（通常1-4h），自动化程度高，适合大批量检测。
可模拟高温高湿极端条件（如40℃, 90% RH）。
(3) 电解传感器法
原理：
水蒸气透过材料后，被载气带入电解池，电解产生的电流与水蒸气量成正比。适用标准：ISO 15106-3、ASTM F1249。
特点：
高精度（检测限低至0.001 g/(m²·day)），适合超低透湿材料（如高阻隔铝塑膜）。
4. 关键影响因素与误差控制
温湿度均匀性：测试箱内波动需＜±0.5℃、±2% RH。
样品厚度：多层材料需注明测试方向，避免层间分离。
边缘效应：透湿杯边缘密封不良会导致数据虚高。
测试时间：需持续至质量变化线性稳定（通常5-7天，传感器法可缩短至数小时）。