在材料科學、包裝工業及建筑領域，水蒸氣透過率（WVTR）是評估材料阻隔性能的核心指標。稱重法水蒸氣透過率測定儀憑借其原理直觀、操作簡便、結果可靠的特點，成為檢測塑料薄膜、復合材料、橡膠制品等防潮性能的工具。本文基于杯式法原理，結合行業實踐與設備技術參數，系統闡述稱重法測試的關鍵步驟與操作要點。

一、測試原理：基于質量變化的量化分析

稱重法通過測量試樣在特定溫濕度條件下因水蒸氣滲透導致的質量變化，計算單位時間內透過單位面積材料的水蒸氣量。測試時，將干燥劑（如無水氯化鈣）或蒸餾水置于密封測試杯中，試樣覆蓋杯口形成封閉腔體。若杯內為干燥劑，外部水蒸氣透過試樣被吸收，導致測試杯總質量增加；若杯內為水，水蒸氣向外擴散導致質量減少。通過高精度電子天平定期稱量質量變化，結合測試時間、面積及溫濕度參數，可精確計算WVTR值。

二、測試流程：從樣品準備到數據輸出的標準化操作

1. 樣品準備與預處理

• 尺寸規范：將待測材料裁剪為直徑72mm的圓形試樣，確保表面平整、無缺陷。對于橡膠等厚材料，需控制厚度≤3mm，其他厚度需求可定制測試杯。

• 環境平衡：將試樣置于23±2℃、50%±5%RH環境中平衡24小時，消除溫度與濕度對材料柔韌性的影響。若為冷藏保存樣品，需恢復至室溫后再測試。

• 干燥劑填充：在測試杯中加入足量干燥劑（如無水氯化鈣），確保其距試樣表面約3mm，避免因干燥劑過量導致測試杯質量變化超出線性范圍。

2. 裝樣與密封處理

• 安裝試樣：將盛有干燥劑的杯皿放入測試杯，試樣置于杯口正中，依次加裝杯環、導正環與壓蓋，確保試樣位置固定且邊緣密封可靠。

• 密封工藝：取下導正環，將熔融密封蠟澆灌至杯口凹槽，凝固后檢查密封性，避免裂紋或氣泡導致泄漏。對于高阻隔性材料，可采用雙層密封或真空輔助密封技術。

3. 測試參數設置與啟動

• 環境控制：設置測試腔溫度為38℃（常規）、濕度為90%RH（模擬環境），控溫精度±0.1℃、控濕精度±1%RH。對于食品包裝材料，可依據GB/T 1037標準調整參數至23℃、85%RH。

• 風速調節：通過可調風速系統（0.5-2.5m/s）加速測試腔濕度均勻化，縮短平衡時間。

• 稱量間隔：初始平衡16小時后稱量，后續每24小時稱量一次。若試樣透過量過大，可縮短間隔至12小時，但需確保單次質量變化≥0.005g。

4. 數據采集與結果分析

• 自動稱重系統：設備內置機械臂與高精度天平（分辨率0.0001g）實現無人值守連續測試，減少人為誤差。

• 曲線擬合與計算：軟件自動記錄質量變化數據，擬合線性回歸曲線，結合公式WVTR=Δm/(A×t)計算透過率（Δm為質量變化量，A為測試面積，t為時間）。

• 空白試驗：對低透過量或高精度需求樣品，需進行空白試驗（透濕杯內不放干燥劑），以校正環境干擾。

三、關鍵技術參數與設備選型

1. 核心性能指標

• 測試范圍：0.1-10,000g/m2·24h，覆蓋從高透氣性紙質材料到極低透過率金屬箔材的檢測需求。

• 獨立試驗位：支持9個透濕杯同時測試，數據互不干擾，適合批量抽檢。

• 數據輸出：支持Excel、云端共享及打印報告，滿足ISO 2528、ASTM E96等國際標準要求。

2. 設備配置建議

• 標準配置：主機、專業軟件、通信電纜、微型打印機、透濕杯、氣體干燥裝置、取樣器、定量滴管。

• 選購件：標準膜（用于設備校準）、空壓機（提供穩定氣源）、干燥容器（延長干燥劑壽命）、無水氯化鈣（補充耗材）。

四、行業應用與標準合規性

1. 典型應用場景

• 食品包裝：檢測復合膜、鋁箔袋的防潮性能，確保醬油、調味品等產品在運輸中不受濕度影響。

• 醫藥領域：評估無菌包裝、藥品泡罩的WVTR，延長產品保質期。

• 建筑材料：測試防水膜、隔氣膜的透濕性，保障建筑圍護結構的節能效果。

2. 標準遵循與認證

設備符合GB 1037《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗方法》、ISO 2528《薄片材料水蒸氣透濕度的測定》等國內外標準，測試結果可作為行業技術交流與產品認證的依據。

五、操作注意事項與維護保養

1. 環境控制：測試室溫濕度需穩定在23±2℃、50%±5%RH，避免塵埃顆粒干擾壓力傳感器。

2. 密封檢查：每次測試前檢查密封蠟完整性，定期更換老化密封件。

3. 設備校準：每季度使用標準膜校準傳感器，確保測量精度。

4. 清潔維護：測試后及時清理透濕杯與干燥劑，防止殘留物影響下次測試。

稱重法水蒸氣透過率測定儀通過精準量化材料的水蒸氣阻隔性能，為產品質量控制與研發創新提供了關鍵數據支撐。稱重法作為水蒸氣透過率測定的經典方法，憑借其科學性、普適性和標準化程度，至今仍在包裝材料研發、質量控制和合規檢測中占據重要地位。