产品描述

杯式法水蒸气透过率测试仪(称重法)

 

概 述

西唐科技本系列水蒸气透过率测试仪采用国际公认的杯式法(称重法)原理,集成了减重法与增重法双重测试模式。设备通过高精度电子天平实时监控透湿杯的质量变化,结合智能化的温湿度控制系统,能够精准测定塑料薄膜、复合膜、片材、织物、皮革、金属箔材以及各类包装容器的水蒸气透过性能。该仪器不仅满足实验室基础科研需求,更能胜任生产线上的高标准质量控制任务。

水蒸气透过率测试仪增减重法,分为增重法(干燥剂法)和减重法(水溶液法),都属于重量法,也称为杯式法。它们主要用于测定材料或容器的水蒸气透过量(WVTR),是包装行业,尤其是药用包装材料质量控制中的重要方法。

 

功能用途

水蒸气透过性能测试。

塑料、织物、皮革、金属等材质的膜、片、板、容器及建筑材料。

 

水蒸气透过率测试仪--称重法

 

工 作 原 理

天平称重:减重法与增重法一体集成,可正杯及倒杯放置。

试样杯内干燥剂(增重法)或者放置水(减重法);用试样密封试样杯,并放置于测试箱内;控制测试箱的温度、湿度、风速;试样杯内外的湿度差,驱动水蒸气渗透试样,试样杯的质量增加或者减少;定时称量试样杯质量,计算试样的水蒸气透过量等性能参数。

增重法(干燥剂法/杯式法)

基本原理: 将干燥剂(如无水氯化钙)放入透湿杯中,用待测薄膜或薄片密封杯口,置于恒温恒湿箱内。水蒸气从高湿度环境透过薄膜进入杯内被干燥剂吸收,通过干燥剂的增重来计算水蒸气透过量。

主要使用场景:

     薄膜和薄片材料的WVTR测定: 最常用于测试药用薄膜或薄片(如食品包装膜、药用贴剂基材等)的水蒸气阻隔性能。适用于WVTR值相对较高(不低于2g/m2.24h的薄膜或薄片:对于水蒸气阻隔性极好的材料(WVTR值很低),重量变化可能过小,不适用此法。对材料的水蒸气透过率进行分级和质量控制。

减重法(水溶液法/容器法)

基本原理: 在透湿杯内装入水或饱和盐溶液(高湿度侧),用待测薄膜或容器口密封,置于低湿度(通常是干燥)的恒温箱内。水蒸气透过薄膜或容器壁逸出,通过容器内水分的损失(重量减少)来计算水蒸气透过量。

主要使用场景:

       包装容器的WVTR测定: 主要用于测定整体包装容器(如口服、外用液体制剂用容器、输液容器、西林瓶、塑料瓶等)的水蒸气阻隔性能。

       测定药用容器内水分损失的百分比: 通过模拟实际储存条件,评估容器对内容物(如液体药剂)的保护能力。评估容器壁和容器口密封件的综合阻隔性能。

 

执 行 标 准

中国药典》2025年版四部通则4010、YBB 00092003-2015《水蒸气透过量测定法》、GB/T 1037、ASTM E96、ISO 2528、GB/T 17146、GB/T 12704、GB 19082、GB/T 21332、QB/T 2414、TPPI T464、ASTM D1653、YY0471.2、DIN 53122。

 

技 术 特 点

  • 严格符合国内、国际标准;
  • 测试48小时,测试误差小于0.01 g/m2•24h,且随测试时间衰减到零。
  • 加湿器无雾:完全气态,无雾,避免雾沉降导致的假渗透。
  • 加湿器内置:湿气直接进入测试腔,不流经低温区,保证高湿度的稳定。
  • 专利透湿杯:试样外部无塑料(避免吸水)、防滑设计(试样无扭曲)、密封可靠。透湿杯被置于可全自动调控温度、湿度与风速的环境试验箱中。箱内配备能够自动升降、旋转的透湿杯载盘以及温湿度检测组件。整套系统可完成透湿杯的自动轮换、升降与称重操作,并依据对应标准中的计算公式,自动算出水汽透过量等相关指标。
  • 称量方式: 气缸升降旋转式结构和间歇称重测量方法。可设置按照轮次称量,轮次称量时间间隔。
  • 温度湿度:自动控湿、自动补水;半导体冷、热双向控温。
  • 天平保护:专利的天平隔热、防潮技术,保证天平稳定与寿命。
  • 风速均匀:双平面螺旋循环风,风速场、湿度场、温度场均匀。
  • 全 自 动:一键测试,自动结束、保存数据;干燥剂免更换(一年)。
  • 工作环境:室内,无需恒温恒湿环境(降低使用成本),测试数据不受环境温湿度影响。
  • 故障自检:开机自检测,避免故障状态下进行测试。
  • 数据记录:图形化,全程、全要素记录,断电数据不丢失。
  • 数据安全:可选《GMP计算机化系统》软件模块,具备用户管理、权限管理、数据审计追踪等功能。

 

技 术 指 标

名    称

参    数

名    称

参    数

测量范围

膜片:0.01--10,000 g/m2•24h

容器:0.0002-30 g/pkg•24h

测试误差

膜片:0.01 g/ m2•24h

容器:0.0002 g/pkg•24h

天平量程

220 g

天平分度

0. 1 mg

温度范围

10-50 ℃

温控误差

±0.1 ℃

湿度范围

5% - 95%,100% RH

湿控误差

±1% RH

风    速

0.02 - 2.5 m/s(无级调速)

气源压力

>0.3 MPa(自备)

测试面积

≥33 cm2

试样厚度大小

厚度<3 mm;大小≥∅74mm

容器质量

<180 g

容器高度

<150 mm

电    源

AC220V±10% 50Hz

功    率

<2 kW

型号区分

型    号

W-B-121-F

样品数量

12

主机尺寸

995(L)×750(B)×630(H)

主机净重

95 kg

 

标准配置:测试主机、电脑、空气干燥机、专业测试软件、透湿杯(工位数量)、校正砝码、取样器。 

可选配置: 《GMP计算机化系统》软件模块、蜡封试样杯。客户自备:压缩空气、蒸馏水、干燥剂。

 

行业应用与适用场景

食品与快消品包装行业
应用场景:适用于各类中高透湿量的食品软包装检测。如饼干、膨化食品的防潮包装袋(PE/PP复合膜),通过测试其透湿率,防止环境湿气渗入导致食品受潮变软,确保酥脆口感与货架期。
医疗与大健康卫生用品
应用场景:用于评估卫生护理产品的透气与阻水性能。如婴儿纸尿裤、成人失禁用品的面层无纺布,以及女性卫生用品的防漏底膜,确保产品既具备良好的透气排湿能力,又能有效阻隔液体渗漏。
建材与建筑工程领域
应用场景:专注于建筑防水透气膜、墙体保温材料及屋面防水卷材的透湿性测试。通过量化材料的透湿阻水能力,帮助优化建筑设计,平衡室内的湿气排出与室外雨水的阻隔,提升居住能效与舒适度。
农业与特种包装
应用场景:用于农用地膜、大棚保温膜的透湿性检测,以调节土壤湿度与作物生长环境;同时也适用于烟草包装纸、利乐包片材等纸塑复合材料的防潮性能评估。
纺织品与功能性布料
应用场景:测试防水透气冲锋衣面料、户外帐篷涂层布的透湿率,衡量人体汗液蒸汽排出的效率,为功能性纺织品的研发与质检提供数据支持。

科研与新材料
应用场景:生物降解膜、纳米涂层、漆膜、VCI气相防锈纸

 

常见问题解答

Q1:杯式法透湿仪能用于测试锂电池铝塑膜或超高阻隔镀铝膜?
A:不能。因为杯式法(重量法)依赖天平称量,精度有限且测试周期极长。对于透湿度小于1g/m²·24h的极高阻隔材料(如锂电池铝塑膜),杯式法的误差极大且耗时可能需要数周。建议此类材料选用红外传感器法或电解传感器法测试仪。
Q2:杯式法测试中,增重法和减重法该如何选择?
A:增重法(杯内放干燥剂)适用于大多数常规防潮包装材料,模拟外部环境湿气向内部渗透的过程;减重法(杯内加水)则常用于测试防水透气膜或需要评估材料向外透湿能力的场景(如某些特殊医用敷料或纺织品)。
Q3:测试纸张或纺织品时,如何避免边缘泄漏影响结果?
A:纸张和纺织品通常具有一定厚度和孔隙,在装夹时需特别注意密封。我们会配备专用的密封蜡或高精度密封垫圈,确保水蒸气只能通过试样本身渗透,杜绝从边缘侧漏的假阳性结果。
Q4:这台设备符合哪些国内外最新检测标准?
A:设备全面支持最新国标(如GB/T 1037-2021)及国际标准。包括中国的GB/T 1037、GB/T 16928,美国的ASTM E96,国际标准化组织的ISO 2528,以及日本工业标准的JIS Z0208等,满足各行业出口及内销的质检合规要求。
Q5:测试结果出现波动或重复性差怎么办?
A:​ 首先检查透湿杯的密封性,O型圈老化或石蜡密封不严是主要因素;其次检查实验室环境是否稳定,避免空调直吹或阳光直射;最后确认试样是否有折痕或针孔。建议使用标准参考膜片定期进行仪器校准。
Q6:这款设备能否满足医药行业的GMP数据完整性要求?
A:​ 是的。设备可选配专业的GxP合规软件模块,支持三级权限管理、审计追踪(Audit Trail)和电子签名功能,确保测试数据的不可篡改性和可追溯性,完全符合FDA和NMPA对计算机化系统的验证要求。
Q7:测试腔内的风速对结果有影响吗?
A:​ 有影响。风速会影响试样表面边界层的厚度,从而影响测试速率。我们的设备配备了风速闭环控制系统,可将风速稳定在设定值(通常为0.02-2.5m/s),以消除环境因素干扰,确保测试结果与国际标准(如ASTM E96)的一致性。