7.2.3. Определение паропроницаемости полимерной пленки

Определение барьерных свойств полимерного материала по отношению к кислороду определяют при помощи прибора PERMATRAN-W Модель 1/50, который измеряет паропроницаемость барьерных материалов. Образец помещают в испытательную камеру и пневматически зажимают. Полость в верхней части испытательной камере действует как накопительный отсек для водяного пара, проходящего через материал.

В самом начале испытания клапан автоматически открывается и в систему подается сухой азот, что позволяет очистить накопительный отсек. Этот процесс называется "цикл очистки". Клапаны остаются открытыми, пока относительная влажность (% RH) в камере не опустится до минимального значения. После достижения минимального значения, клапан закрывается и влажность внутри камеры увеличивается по мере проникновения водяного пара через образец. Этот процесс называют "Циклом накопления". Относительная влажность в камере будет расти, пока не достигнет максимального значения. Цикл продувки и накопления будет повторяться, пока пользователь или программное обеспечение не решат, что наступило равновесное состояние.

Скорость прохождения паров воды рассчитывается на основе количества времени, необходимого для накопления относительной влажности от минимального до максимального значения. Это количество времени, прямо пропорционально скорости передачи паров воды.

На рисунке 13 показан упрощенный вид ячейки для испытания при 100% относительной влажности. Образец пленки устанавливают в испытательной камере, одна сторона образца подвергается воздействию относительной влажности 100% (полученной из насыщенной деионизированной водой губки). В процессе испытания с оборотной стороны пленки прокачивается азот. Количество водяного пара, проникающего через образец, контролируется датчиком и преобразуется в значение мощности передачи.

Рис. 13. Ячейка для испытания при 100% относительной влажности

Таблица 11.

Соотношение диапазонов паропроницаемости от анализируемой площади образца

Площади образца	Диапазон паропроницаемости
50 cм2	От 0,1 до 100 гр/м2/24ч.
5 cм2	От 1,0 до 1000 гр/м2/24ч.

Для установки образца в испытательной камере необходимо:

1. Вырезать образец по шаблону.

2. Слегка смазать уплотнительные колесные диски смазкой. Если поверхность материала не является гладкой проведите дополнительную смазку. Попадание смазки на верхнюю части ячейки может негативно влиять на результат испытания.

3. Поместите образец в ячейку и придавите, чтобы удалить складки или морщины.

4. Поместите ячейку в модуль.

5. Выберите нужный метод или установить текущие параметры.

6. Начните тест.

Стандартные методы анализа выбирают при помощи опции Quick Start (Быстрый старт), представленной на рис. 14. Обычные клавиши прокрутки позволяют перемещать курсор по таблице и клавиша OK подтверждает выбор метода начала испытания. Кнопка ESC совершит возврат из этого меню без запуска теста. В случае необходимости индивидуальные параметры проведения теста программируют так же как и при работе с OX-TRAN Модель 1/50.

Рис. 14. Меню Quick Start (Быстрый старт)

Контроль за ходом анализа можно производить при помощи:

1. Экран Status содержит основную информацию текущего теста. Все значения отображаются в реальном времени. Текущее состояние ячейки показано непосредственно под вкладкой Status. Схему, иллюстрирующую текущее положение клапана (открыт / закрыт) отображается ниже линии состояния клетки. На этом экране отображается время, затраченное на аккумулирование, продувку или кондиционирование в соответствии с текущим состоянием испытания. Если испытание не проводится, эти данные не отображаются.

Рис. 15. Экран Status (текущее состояние)

2. RH и TR экраны показывают реальные изменения относительной влажности со стороны датчика. Эти данные используются для вычисления скорости передачи. Этот график показывает, как минимум, последние 30 минут наблюдения или максимум трех циклов.

.

Рис. 17. RH Graph Screen (экран графика)

Рис. 18. Transmission Rate Graph Screen (экран графика газопроницаемости)

На графике (рис. 18.) показана скорость передачи (газопроницаемость) текущего теста в режиме реального времени.

3. Results Screen показывает все параметры текущего теста вместе с таблицей данных, скорость передачи данных (газопроницаемость). Это единственный главный экран, который имеет функцию прокрутки. Для активации прокрутки нажмите кнопку ОК. На экране есть две разные таблицы. Нажатие на клавиши со стрелками «право / лево» можно активировать соответствующие части таблицы. Прокрутка вверх и вниз осуществляется с помощью кнопок Pg Up, Pg Dn, HOME и END. Нажатие клавиши ESC приведет к выходу из режима прокрутки.

Рис. 19. Results Screen (окно результатов)

Полученное окончательное значение паропроницаемости внести в итоговую таблицу.

Таблица 12.

Характеристика газопроницаемости полимерных пленок

Наименование показателя	Ед. измерения	Значение показателя
1. Наименование материала
2. Толщина	мкм
3. Кислородопроницаемость	мл/м2/24ч.
4. Паропроницаемость	гр/м2/24ч.

Лабораторная работа № 8