材料阻隔性的分類及相互之間的關聯
2013-04-08
材料阻隔性的分類及相互之間的關聯
不同滲透對象對于同種材料的滲透過程是不一樣的，通常按照滲透對象性質的不同將材料的阻隔性分為材料對無機氣體的阻隔性（就是我們通常所說的透氣性，并且更進一步按照無機氣體的不同分為透氧性、透氮性、透二氧化碳性等）、對水蒸氣的阻隔性（透濕性）、以及對有機物的阻隔性。這三類物質對材料的滲透原理是不一樣的，而且由于滲透物質的不同，滲透過程相差很大。
通常，我們說某種材料的阻隔性好包括材料對無機氣體的阻隔性好、對水蒸氣的阻隔性好、以及對有機物的阻隔性好三方面。但是平常在進行材料的阻隔性描述時，我們常常會進入以偏蓋全的誤區，例如某種材料的氣體阻隔性好卻常被直接說成高阻隔材料，這意味著這種材料應該同時具有很好的氣體阻隔性、水蒸氣阻隔性、有機物阻隔性，然而實際上它對水蒸氣、有機物的阻隔性也許并不理想。EVOH在環境濕度很低時具有很高的氣體阻隔性，但隨著環境濕度的升高其對無機氣體的阻隔性會明顯下降，而且它的水蒸氣阻隔性較差。萬用表
需要特別注意的是，即使僅對于材料的氣體阻隔性（透氣性），其透氧性和透二氧化碳性也是不一樣的。試驗結果證明，對于同一種材料，它的透氧性、透二氧化碳性以及透氮性多表現出一定的比例關系，因為無機氣體在滲透過程上非常相似，主要影響因素是分子尺寸以及分子形狀。但是這種比例關系會因材料的不同而改變。
2.避免進入阻隔性檢測誤區
在選擇包裝材料并進行材料的結構設計時，如何檢測材料的阻隔性指標，是首當其沖需要解決的問題。試驗方法的選擇以及數據之間是否具有可比性都是關注的焦點。由于材料對氧氣以及水蒸氣阻隔性的檢測需求最強，因此檢測發展很快。常用的氧氣透過性檢測方法有：壓差法（真空法和常壓法）、等壓法（氧傳感器法）；水蒸氣阻隔性檢測方法有：稱重法、傳感器法（濕度傳感器法、紅外探測器法、電解法）。阻隔性檢測設備都是高端精密儀器，而且測試具有很強的環境依賴性，無論維護和使用，都是一般的材料物理性能檢測設備所不能相比的。
在檢測同一種阻隔性指標時，可以采用多種方法進行檢測。但利用不同檢測方法獲得的測試數據之間不具有可比性，因為檢測方法的不同直接導致了材料在試驗過程中狀態的不同。例如，最常見的氧氣阻隔性檢測方法是真空法和氧傳感器法，但是材料在兩種方法下的測試狀態是不一樣的：在真空法中試樣兩側有0.1MPa的壓差，其中試樣兩側分別為真空和0.1MPa的氧氣，材料受到0.1MPa的壓力而其微觀結構會因為壓力的存在而出現變化；而在氧傳感器中試樣兩側均有0.1MPa的氣體，其中一側為氧氣，另一側是作為載氣使用的氮氣，只是試樣兩側的氧分壓差達到了0.1MPa。因此兩種試驗方法所得到的試驗數據從原理上說是不具有可比性的，各種方法都有自己的數據體系，硬性要求二者具有可比性或者要求二者數據體系一致是片面的，除非使用校正因子。因此如果需要進行材料的氧氣透過性測試比對，檢測雙方必須使用同一種測試方法并在相同的試驗環境下進行試驗。
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