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*測量方法改進(jìn)WVTR測試技術(shù)

第1部分

摘要：包裝設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的參數(shù)之一是水蒸汽對包裝滲透的控制。九十年代開始使用新的TAPPI和ASTM水蒸汽透過速率（WVTR）標(biāo)準(zhǔn)和改進(jìn)的方法，以及產(chǎn)生正確產(chǎn)生測試濕度的改進(jìn)方法。外界水蒸汽滲透進(jìn)塑料或者涂料紙包裝的干燥產(chǎn)品內(nèi),使餅干及土豆片受潮，同樣，含水產(chǎn)品的包裝會有水蒸汽透出, 比如改變靜脈注射溶液袋內(nèi)的pH。為了努力滿足貨架期目標(biāo),這些是設(shè)計(jì)者所關(guān)注的阻隔包裝重要的問題之一。

WVTR測試標(biāo)準(zhǔn)的歷史回顧

美國的測量H₂O透過速率的標(biāo)準(zhǔn)測試技術(shù)開始于20世紀(jì)40年代早期?；谥亓侩S時(shí)間變化增加或者減少，這些早期方法被歸類為“重量分析"測試，并且被很多工業(yè)協(xié)會所采用，比較的是ASTM¹和TAPPI²。這些方法為人所知的名稱多種多樣，例如MVT(水蒸汽透過)，MVTR(水蒸汽透過速率)和嚴(yán)格地說為WVTR(水蒸氣透過速率)測試。首先，在1941年，北美開始采用兩個(gè)阻隔包裝標(biāo)準(zhǔn)ASTM E-96（量杯實(shí)驗(yàn)）和TAPPI T-464（重量分析測試）。

這些方法的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重復(fù)性以及實(shí)驗(yàn)室間的重復(fù)性都很差。典型的是公司使用同樣的膜在不同的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)很難得到相同的結(jié)果，測試結(jié)果令人懷疑。由于不同實(shí)驗(yàn)室使用的設(shè)備有太多變數(shù), 使得控制實(shí)驗(yàn)的相對濕度和溫度非常困難 。

這些方法也非常地依賴操作員。有經(jīng)驗(yàn)的操作員用改進(jìn)技巧尚能得心應(yīng)手，但是經(jīng)驗(yàn)稍微差的技術(shù)員可能會得出不同的結(jié)果，即使檢測的是同一種材料。

ASTM組織了多個(gè)實(shí)驗(yàn)室間的對比實(shí)驗(yàn)，報(bào)導(dǎo)的現(xiàn)有的E-96方法有大約20%的誤差（實(shí)驗(yàn)室之間）；然而TAPPI報(bào)導(dǎo)的方法T-464的誤差大約23％。隨著新材料的出現(xiàn), 阻隔性超過了傳統(tǒng)的玻璃紙和蠟薄玻璃紙，該測試方法顯得耗時(shí)耗力且極其不準(zhǔn)確。 在20世紀(jì)70年代，終于取代于較好的測試方法：ASTM F-372個(gè)F-378；以及TAPPI T-523。

比起它們所代替的重量分析測試，這些新的測試方法被證實(shí)為更快、更和不依賴于于操作員。整個(gè)20世紀(jì)80年代，它們被用于測試聚丙稀、塑料薄膜和其它包裝阻隔材料。然而隨著水汽阻隔材料的進(jìn)一步改進(jìn)，這些方法也開始變得陳舊。今天，這些儀器不再生產(chǎn)，這些標(biāo)準(zhǔn)也逐漸被淘汰。然而，參考書或者商業(yè)期刊可能偶爾看到，當(dāng)對比材料和阻隔數(shù)據(jù)時(shí)，知道它們與E-96一樣陳舊是非常重要的，因?yàn)樗鼈儾豢刂茰y試變量。

現(xiàn)代WVTR測試標(biāo)準(zhǔn)

到1990年，一種新的ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試方法被采用，以滿足增長的對測試設(shè)備更好更的需求。這種技術(shù)合并了固態(tài)電子學(xué)與脈沖調(diào)整紅外（PMIR）³技術(shù),可檢測(ppm）百萬分之一水蒸汽。這類儀器能夠快速和測試多重樣品，并且在六年后，測試與E-96相對比，成為美國WVTR標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ):TAPPI T-557(PM95)，1995年出版；和ASTM F-1249-90，1990年出版。

這些方法應(yīng)用于MOCON PERMATRAN-W⁴ 產(chǎn)品。在13個(gè)不同的ASTM成員實(shí)驗(yàn)室之間，大量的多個(gè)實(shí)驗(yàn)室間對比研究證明實(shí)驗(yàn)室之間取得的數(shù)據(jù)精度誤差在正負(fù)3%。今天，這種方法在北美、歐洲和亞洲廣被泛應(yīng)用。在日本，其為標(biāo)準(zhǔn)方法JIS K-7129。

標(biāo)準(zhǔn)測試條件

標(biāo)準(zhǔn)WVTR測試環(huán)境可以不同，但是許多北美報(bào)導(dǎo)的食品普通條件是：

溫度                                相對濕度

100^oF(37.8℃)                        90％RH

85^oF(29.8℃)                         80％RH

在WVTR測試中，測試相對濕度稱之為“推動力"。它是“濕"面的水蒸汽的部分壓力濃度，試圖透過“濕"面到“干"面。這個(gè)過程是在樣品固定在裝置器上之后產(chǎn)生的濕度的濃度梯度。

*，直接測量勝于間接測量。在WVTR測試情況下，通常在特定控制的濕度和溫度這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)下進(jìn)行直接測量的結(jié)果更。

產(chǎn)生合適的RH

常用的相對濕度產(chǎn)生方法有四種如表1所示。為WVTR測試，在測試過程中維持濕度梯度本不變是非常關(guān)鍵的。這意味著“濕"面必須是恒定的已知百分RH，同時(shí)“干"面也是恒定的已知低濕度。創(chuàng)造這些條件并不那么容易。

表1. 產(chǎn)生合適%RH推動力技術(shù)

鹽溶液                            非常              腐蝕,操作誤差

系數(shù)換算法100％RH               容易，不腐蝕           對親水性材料不

外部蒸發(fā)噴霧器                 使用容易            不產(chǎn)生合適測試RH，間接方法

1）鹽溶液法 -- 從1975年到大約1985年，飽和鹽溶液被用于創(chuàng)造80%到90%的RH推動力。不幸的是，這些鹽能腐蝕測試設(shè)備，并且比較雜亂，對操作員的依賴性大。并且它們所創(chuàng)造的RH是人為的方法。例如，在實(shí)際生活食品應(yīng)用中，幾乎沒有膜暴露于硫酸鋅（90％RH鹽）中。

2）系數(shù)換算法 — 大約在1985年，工業(yè)生產(chǎn)中開始采用非鹽的過渡相對濕度方法，稱為“系數(shù)換算法"。這種方法在膜的“濕"面，使用蒸餾水作為 RH環(huán)境。操作員然后通過適當(dāng)?shù)谋稊?shù)來換算他們所想得到的RH 環(huán)境下值的終結(jié)果。

對比實(shí)驗(yàn)表明這種方法是可行的。如圖1中所示先四組實(shí)驗(yàn)，闡明了鹽溶液和系數(shù)換算法得到的結(jié)果有很好的相關(guān)性。四組普通包裝膜材料的測試值看起來非常相似，不管是鹽溶液法還是系數(shù)換算法。

使用系數(shù)換算法具有相當(dāng)多的優(yōu)點(diǎn)，包括：消除雜亂、變幻無常鹽溶液：極大地減少了儀器腐蝕的可能性；以及增加儀器操作的容易性。這種方法測試無鹽溶液在今天廣泛應(yīng)用。

然而，大約1990年，它開始明顯地表現(xiàn)出這種技術(shù)并不是對所有阻隔材料和許多親水聚合物都是適用。在這些情況下，水蒸汽非常容易在材料中溶解，以至于“系數(shù)換算法"變得不正確。尼龍-6是這種現(xiàn)象地一個(gè)很好的例子。從圖1可以明顯的看到親水聚合物例如EVOH和某些尼龍隨著百分RH推動力的變化，相應(yīng)的WVTR的不再呈現(xiàn)線性關(guān)系。

3）鼓泡法 － 這一技術(shù)包括一燒杯水，里面有氮?dú)饬魍ㄟ^水鼓泡，使氮?dú)獬睗?。獲得的潮濕的數(shù)量取決于幾個(gè)因素，包括流速、水純度、測試溫度和鼓泡器溫度下的水的蒸汽壓。

例如，在室溫72°F（23℃），下，當(dāng)?shù)獨(dú)饩徛呐萃ㄟ^水，水的蒸汽壓是21mmHg(毫米汞柱)。在鼓泡器所處的環(huán)境溫度下，離開鼓泡器的氮?dú)鈿饬骱琑H水汽。然而，氣流下游的WVTR試樣，處在北美通常采用的實(shí)驗(yàn)條件 100°F（37.8℃）。當(dāng)氣流達(dá)到樣品時(shí)，它在100°F下的相對濕度僅僅為38%RH。它在WVTR90％RH時(shí)的值必須用數(shù)學(xué)方法外推。這引入了誤差和不，因?yàn)椴皇撬胁牧系耐高^速率/%RH表現(xiàn)出線性行為。

通常在的、已知的、合適的RH和溫度下，而不是人造的條件下測試更好。下面談的生成的RH方法是完成這一測試的方法。

4）生成的RH方法－ 到1992年后期，開發(fā)了一種新的WVTR測量使用儀器，*次引進(jìn)能夠在測試樣品的“濕"面產(chǎn)生的RH，而不使用鹽、鼓泡器或者“系數(shù)換算"。這一新功能，稱為“G"方法(G 為Generated的英文簡寫) 。該法使操作員僅僅簡單地調(diào)節(jié)通過蒸餾水濕度調(diào)節(jié)器上的測試氣壓，就能產(chǎn)生合適的相對濕度。使用雙壓力法原理，的RH便產(chǎn)生了。（：Mayer等，1989年8月1日；Mayer和Neiss,1992年4月28日；Mayer和Neiss，1992年11月3日）（圖2）。

圖2. 生成的RH方法產(chǎn)生濕度

“濕"腔內(nèi)的相對濕度探針向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入RH量。 水蒸汽的檢測仍然通過PMIR完成，PMIR與ASTM F-1249-90相一致。

為了了解這幾種RH 產(chǎn)生方法對親水材料和疏水材料影響的比較, 選擇PET 和尼龍-6在三個(gè)實(shí)驗(yàn)溫度下進(jìn)行了測試, 如圖3 所示。

圖3.(方法A: 溶液法; 方法B: 系數(shù)換算法; 方法C: 生成的RH方法)

可見對PET 來說, 不管何種方法產(chǎn)生RH 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很一致, 而尼龍-6受不同方法的影響。圖上沒顯示的鼓泡法產(chǎn)生RH 對尼龍-6也不合適，因?yàn)槟猃堅(jiān)跐穸拳h(huán)境下非線性。

尼龍-6用系數(shù)換算法得到的結(jié)果與溶液法和生成的RH方法獲得的結(jié)果相差很大, 因此與尼龍類似的其它親水材料都不合適用系數(shù)換算法。

使用生成的RH法可以對材料在0-100的RH 范圍內(nèi)進(jìn)行測試, RH 條件也容易調(diào)節(jié)。這對不同的廠家和工業(yè)選擇不同的測試條件是很有用的。

產(chǎn)生合適的測試溫度

對測試來說，嚴(yán)格控制溫度與嚴(yán)格控制濕度同樣重要。在高溫測試的結(jié)果外推到其它低溫會引進(jìn)誤差. *，對某些材料可以畫Arrhenius曲線，其中l(wèi)nP對以開爾文為單位的溫度倒數(shù)作圖，在一定范圍內(nèi)將得到一條直線。問題是間接測試和外推有可能根本不正確，因?yàn)樗麄兒鲆暳朔荈ickian材料和臨界點(diǎn)中的非線性行為，例如Fickian材料中的T_g（玻璃態(tài)臨界點(diǎn)）。在控制的條件下直接測試始終是的選擇。

第2部分

摘要：在阻隔材料的水蒸汽透過速率(WVTR)測試中,人們希望能快速有效地得到結(jié)果。雖然有多種方法, 但在控制的實(shí)驗(yàn)條件下的直接測試依然是不可替代的方法。

滲透性結(jié)果的快速獲得

在阻隔材料的水蒸汽透過速率(WVTR)測試中, 人們希望能快速有效地得到結(jié)果。 在三種常用方法中, 飽和/微分法是快準(zhǔn)確的方法。

在討論某種方法如何比另種方法更快之前, 滲透物在非穩(wěn)定態(tài)階段的流量與時(shí)間的關(guān)系是應(yīng)該測定的。 本文中進(jìn)行比較時(shí)假定薄膜是線性材料且有著同樣的厚度。

    使薄膜的一邊與滲透物接觸,而另一邊用載氣吹掃使?jié)B透物濃度為零, 使薄膜兩側(cè)建立起滲透物分壓微分梯度。在薄膜兩邊同時(shí)用載氣吹掃是為了"趕出氣體" 。這兩種技術(shù)可用于測試的初始階段。

要理解時(shí)間曲線如何被影響，在測試的開始，必須敘述膜中滲透物的含量。如果在測試的開始，膜內(nèi)含有滲透物，則膜處于被滲透物飽和的狀態(tài)。如果在測試開始膜內(nèi)沒有滲透物，膜狀態(tài)為無滲透物或空白狀態(tài)。

飽和/微分梯度（saturated / differential , 簡稱SD）方法是現(xiàn)在一個(gè)常用的測試方法。空白/微分梯度（void / differential, 簡稱VD）方法是預(yù)測測試法的第二階段，以及飽和/釋氣（saturated / outgas, 簡稱SO）方法是預(yù)測測試法的*階段。圖1表明了在實(shí)驗(yàn)的非穩(wěn)定態(tài)的三種方法曲線圖。三種技術(shù)都要求相同的時(shí)間達(dá)到平衡。這是由Alger（Alger 和Stanley，1988年）*次描述，并且經(jīng)過MOCON實(shí)驗(yàn)得到同一結(jié)論。當(dāng)討論測量滲透或者WVTR更快的方法時(shí)候，這是一個(gè)要注意的重要的Fickian特征(線性特征)。

標(biāo)準(zhǔn)WVTR測試方法

材料一旦暴露于水蒸汽梯度之下，水蒸汽分子將通過阻隔滲透，直到它們的速率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即是平衡態(tài)。此時(shí)，WVTR已經(jīng)達(dá)到了常量，意味著每單位時(shí)間通過樣品的水蒸汽分子數(shù)量不再變化。只有這以后可以被稱為材料的平衡WVTR。這種現(xiàn)象如圖1所示，是的材料滲透測量。如前所述，飽和/微分梯度（SD）方法被發(fā)現(xiàn)是快的測量WVTR的技術(shù)。

圖1. 三種方法滲透量對時(shí)間：

飽和/微分梯度（SD）、空白/微分梯度（VD）、飽和/釋氣（SO）曲線

樣品達(dá)到平衡的時(shí)間不能加速或者縮短。它由材料的物理性能決定的。阻隔性越好，得到平衡的結(jié)果所需要的時(shí)間越長。例如，一個(gè)厚度為1mil（1 mil= 25μm）的PET需要一小時(shí)達(dá)到穩(wěn)定，而5 mil PET需要八小時(shí)才能達(dá)到穩(wěn)定。如果試圖過早得到結(jié)果，那么它將是錯(cuò)誤的，因?yàn)闆]有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

預(yù)測WVTR值

預(yù)測WVTR值會是一個(gè)吸引人的概念,但是預(yù)測WVTR值必須符合Pasternak方程規(guī)定的幾種測試條件（Pasternak等，1970），這幾種條件重要地影響預(yù)測時(shí)間。當(dāng)滲透開始作用在膜的一側(cè)時(shí)，膜內(nèi)沒有滲透物（空白狀態(tài)）是這種測試的一個(gè)條件。預(yù)先除去聚合物內(nèi)滲透物氣體是必須滿足的要求，這道理同時(shí)適用于水蒸汽或者氧氣測試。這表明一種膜首先要被除去膜內(nèi)滲透物氣體，然后才接觸滲透物。這顯著地增加了獲得WVTR結(jié)果的時(shí)間。

圖2表明了飽和/釋氣（SO）時(shí)間曲線與空白/微分梯度（VD）時(shí)間曲線連續(xù)作圖。另外一個(gè)曲線是標(biāo)準(zhǔn)WVTR測試時(shí)間，或者飽和/微分梯度（SD）方法。從圖2可以非常明顯的看出SD方法是測量WVTR快的方法。

要注意的非常重要的兩點(diǎn)：

l         預(yù)測總是比終平衡值要不。

l         只有環(huán)境水蒸汽*從樣品中除去，WVTR值預(yù)測才能開始。

這是作者的經(jīng)驗(yàn)，一些材料能夠使預(yù)測值在真實(shí)值的正負(fù)10％內(nèi)，然而其它的只能預(yù)測在＋正負(fù)的精度。這取決于許多因素，包括溶解度、擴(kuò)散率、滲透率和材料結(jié)構(gòu)及其它組織的兼容性。

圖2. 預(yù)測WVTR值的時(shí)間對比標(biāo)準(zhǔn)WVTR測試時(shí)間曲線

飽和/微分梯度（SD）方法不僅比預(yù)測方法顯著的快，而且得到更高的精度。這是因?yàn)镻asternak方程需要除去氣體時(shí)間。應(yīng)該注意正確預(yù)測的基礎(chǔ)是膜必須是遵從Fickian定律（例如，沒有滲透物/聚合物間相互作用）。

在高溫下測試

在一些情況下，在高溫下測試能夠縮短測試時(shí)間。例如，如果測試標(biāo)準(zhǔn)需要在30℃下測試，能在60℃下測試比在30℃下能更快得到一個(gè)穩(wěn)態(tài)和預(yù)測結(jié)果。然而60℃的傳遞速率值是一個(gè)更高的值，對于30℃下不正確。這是Arrhenius曲線在起作用。

相同的材料能夠在40℃、50℃和60℃下測試，繪制出Arrhenius曲線，如圖3所示。如果線是直線，或者知道它沒有越過臨界點(diǎn)，然后在30℃?zhèn)鬟f速率值能夠從曲線推出。當(dāng)然，繪制曲線需要先得到40℃、50℃和60℃的測試結(jié)果，總的需要的時(shí)間比在30℃直接測試的時(shí)間要長。這一技術(shù)的價(jià)值在于能夠產(chǎn)生特定材料的有關(guān)數(shù)據(jù)庫。如果公司對某特定材料特別熟悉，對于標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)膜要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)制，那么日常測試可以在60℃下進(jìn)行，而30℃下的WVTR可用外推獲得，因此節(jié)約了時(shí)間。

圖3. Arrhenius曲線表現(xiàn)的問題藏(斜率在玻璃化溫度Tg處出現(xiàn)轉(zhuǎn)折)

   問題是用這一方法的建立Arrhenius曲線是需要時(shí)間的。寶貴的時(shí)間損失在三個(gè)溫度下測試材料，然后外推至想要的測試溫度。這里，SD方法明顯比Arrhenius方法快。再者，有阻隔問題的材料, 例如涂層太薄, 可能不落在公司標(biāo)準(zhǔn)材料的佳Arrhenius曲線上。實(shí)際上，當(dāng)某種阻隔材料與用于測定Arrhenius曲線的材料有變化時(shí)，由Arrhenius曲線提供的答案有可能是錯(cuò)誤。

如前面所述，高溫度測試有時(shí)能夠用于加快測試時(shí)間, 但必須肯定Arrhenius曲線在一定溫度范圍內(nèi)，是一直線，材料在從一個(gè)測試到下一個(gè)測試時(shí)不會因溫度變化而發(fā)生變化。

確定溶解度和擴(kuò)散率

半穩(wěn)態(tài)期方法－今天應(yīng)用于WVTR測量測試的技術(shù)也可以用于確定滲透率、溶解度、擴(kuò)散率，同樣也可以測一個(gè)特定材料的傳送速率。這些值能夠揭示一種產(chǎn)品的吸附特性。

當(dāng)滲透率（P）已知時(shí)，找出擴(kuò)散系數(shù)（D）的一個(gè)方法是半穩(wěn)態(tài)期法。這種方法要求找出到達(dá)終滲透速率（圖4）的時(shí)間的一半（t_1/2）的位置。在下列方程中使用t_1/2規(guī)定D（l＝厚度）：

D = l ² / 7.2 t_{1/2                   (}Ziegel半穩(wěn)態(tài)期方法方程)

圖4. 半穩(wěn)態(tài)期方法找出P、D和S

當(dāng)P和D已知，溶解度能用S = P/D (Crank，1975)解出。在過去的十年中，這種半穩(wěn)態(tài)期方法確定P、D和S已經(jīng)在新舊實(shí)驗(yàn)儀器上均使用過。要求膜被除去氣體，然后進(jìn)行滲透達(dá)到平衡,該方法產(chǎn)生很高的精度。半穩(wěn)態(tài)期方法中測量以及計(jì)算的簡單性，是一個(gè)吸引人的選擇。

預(yù)測方法－預(yù)測法要求具有兩個(gè)未知變量的方程的迭代計(jì)算（圖5）。然而，能夠計(jì)算每個(gè)時(shí)間（t）的“X"值（Gavara和Hernendes），如此得到擴(kuò)散系數(shù)（D）、溶解度系數(shù)（S）和滲透率續(xù)系數(shù)F_∞（P）。

Ft/F_∞ = 4/(π) ^1/2 ＊ ( l ²/4Dt)^1/2 ＊ exp(l ²/4Dt)    (Pasternak方程)⁸

Let X=- l ²/4Dt

D = l ²/4x₁t₁

S = F_∞ / D

當(dāng)確定擴(kuò)散系數(shù)（D），在進(jìn)行通過滲透之前，所關(guān)注的滲透物必須充分地從聚合物內(nèi)除去。在大多情況下，使聚合物達(dá)到要求必須滿足這一條件，因?yàn)榇蟛糠值哪な窃诖髿庵袃Υ妗＿@對于水蒸汽或者氧氣擴(kuò)散測試來說是現(xiàn)實(shí)的。除氣過程也適用測試有機(jī)滲透物范圍，這是因?yàn)樵S多聚合物中存在有機(jī)物，能夠被火焰離子化檢測（FID）傳感器測量到。

趕出聚合物內(nèi)氣體所需要的時(shí)間也就是聚合物內(nèi)建立微分梯度所需要的時(shí)間，如圖1所示。若要控制P、D、S預(yù)測值誤差在±10％內(nèi), 則要求預(yù)測在總平衡時(shí)間的前25％段過渡期進(jìn)行。本方法中，如果趕出氣體和微分預(yù)測時(shí)間都包括進(jìn)去，總測試時(shí)間減少37％。在大多情況下，在應(yīng)用預(yù)測法時(shí)，對高阻隔材料在節(jié)約時(shí)間上有更多*性。而低阻隔材料需要短的平衡時(shí)間，這總起來僅節(jié)約15到30分鐘的時(shí)間。盡管這并不是大部分人所期待的時(shí)間的提高，但是不容忽視。

由于良好的阻隔材料平衡時(shí)間長，預(yù)測法更有利。通常，好的阻隔材料位于儀器靈敏度低端。當(dāng)在低水平長時(shí)間測定時(shí)，傳感器噪聲和膜的預(yù)平衡欠缺狀況能引起很大的預(yù)測誤差。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究中，要大約兩天時(shí)間趕出膜內(nèi)氣體。 很多測試中，P、D、S預(yù)計(jì)錯(cuò)誤，是因?yàn)闆]有充分趕出膜內(nèi)氣體,而使?jié)B透物*趕出膜內(nèi)氣體是Pastemak方程的主要條件。

需要注意的是上述兩方法確定D要求膜是Fickian材料。這也是Pasternak方程的先決條件。氧氣通常不造成非Fickian現(xiàn)象，但是水蒸汽和有機(jī)滲透物與許多聚合物相互作用會造成非Fickian現(xiàn)象。

總之，標(biāo)準(zhǔn)方法建立跨膜的滲透物分壓微分梯度仍然是測定滲透率（P）的快方法。在一些條件下，某些聚合物用預(yù)測發(fā)來獲得D和S需要數(shù)據(jù)能夠節(jié)約測試時(shí)間，但是在使用預(yù)測方法時(shí)要特別小心。在許多情況下，沒有替代半穩(wěn)態(tài)期方法測量P、D和S的方法。

高靈敏度WVTR測量

新技術(shù)使測量WVTR比以前的靈敏度提高了100倍。對于膜和片狀材料，測量重復(fù)性為：+/- 0.005 g /(m² ＊day)  或 0.0003 g/ (100in² ＊day) 。

為了此范圍內(nèi)的測量，需要更準(zhǔn)確的校正膜。應(yīng)該注意的是當(dāng)達(dá)到了這個(gè)靈敏度，測試實(shí)際在正確相對濕度（RH）和溫度進(jìn)行，不是在外推的RH或者溫度下進(jìn)行。

為了*確認(rèn)測試結(jié)果，工業(yè)界要求更高精度和低WVTR數(shù)值參考膜服務(wù)。碑在下列值附近的四種NIST膜由膜康復(fù)公司 (MOCON, Inc.)提供：

 0.0185 g/ (package＊day)

 0.0165 g/ (package＊day)

 0.0011 g/ (package＊day)

 0.0002 g/ (package＊day)

這些膜保證在與它們標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的差異在＋－2.5%精度范圍內(nèi)。每個(gè)膜樣品分別用測試裝置可追蹤到NIST測試(NIST,美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)局)。每一個(gè)參考膜沒有未知變量，這是因?yàn)槊總€(gè)都獨(dú)立測試和記錄。

這些NIST 溯源標(biāo)準(zhǔn)膜測試技術(shù)可參考MOCON 技術(shù)公告＃118B，1995?？傊?，NIST可追蹤測量所有影響材料滲透速率的物理參數(shù)，必須象WVTR的確定一樣在每個(gè)膜上做測試,然后記錄在每個(gè)物理試樣上。這些膜能夠用作WVTR測試儀器的校正膜，并與質(zhì)量程序，例如ISO9000一致。

結(jié)論

測試數(shù)據(jù)表明所有情況下，系數(shù)換算法測定的相對濕度下的WVTR不準(zhǔn)確。現(xiàn)在推薦“生成RH"方法，用于產(chǎn)生的想得到的濕度。WVTR測試能夠在所有類型的阻隔材料下執(zhí)行，不用擔(dān)心鹽引起的不、腐蝕或者來自系數(shù)換算法的假設(shè)濕度。標(biāo)準(zhǔn)測試方法建立跨膜的滲透物分壓微分梯度仍然是測量滲透性或WVTR的快方法。