摘要：光纖涂覆層的防潮性能是其對(duì)光纖起到良好保護(hù)作用的重要保證，本文利用杯式法原理測(cè)試了某種光纖涂覆層的水蒸氣透過率，并描述了試驗(yàn)原理、設(shè)備參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過程等內(nèi)容，為涂覆層類材料防潮性能的有效評(píng)價(jià)提供參考。
關(guān)鍵詞：水蒸氣透過率、防潮性能、水蒸氣透過率測(cè)試儀、杯式法、光纖涂覆層
1、意義
光纖由玻璃或塑料制成，是良好的光導(dǎo)體，是一種常用的信號(hào)傳送介質(zhì)。對(duì)于多數(shù)光纖來(lái)說(shuō)，并不能單獨(dú)使用，需在外層用幾層涂覆層結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，以防止外界環(huán)境因素對(duì)光纖的破壞，水是能夠引起光纖破壞的其中一個(gè)不利因素，潮濕的空氣會(huì)在光纖表面的微裂紋和外力擦傷處產(chǎn)生水解和應(yīng)力腐蝕，使光纖發(fā)生疲勞斷裂，因此，光纖的涂覆層保護(hù)材料應(yīng)具有良好的防潮性能，保持光纖所處內(nèi)部環(huán)境干燥。本文通過對(duì)水蒸氣透過率的測(cè)試來(lái)表征光纖涂覆層材料防潮性能的優(yōu)劣。
圖1 光纖結(jié)構(gòu)示意圖
2、試驗(yàn)樣品
本次試驗(yàn)采用由塑料高分子材料制成的光纖涂覆層為試驗(yàn)樣品，測(cè)試其防潮性能。
3、試驗(yàn)依據(jù)
塑料薄膜與片材類材料水蒸氣透過率的測(cè)試法方法包括杯式法、紅外傳感器法、電解傳感器法、濕度傳感器法等，本文利用杯式法對(duì)水蒸氣透過率進(jìn)行測(cè)試，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本文所采用的試驗(yàn)設(shè)備為W3/030水蒸氣透過率測(cè)試儀，該設(shè)備由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)。
圖2 W3/030水蒸氣透過率測(cè)試儀
4.1 試驗(yàn)原理
杯式法原理是根據(jù)透濕杯質(zhì)量的變化測(cè)試試樣的水蒸氣透過率。該原理包括增重法與減重法兩種方法，增重法透濕杯中盛裝的是干燥劑，減重法透濕杯中盛裝的是蒸餾水，將試樣密封在透濕杯上，通過控制設(shè)備內(nèi)部條件，使增重法透濕杯外部處于高濕環(huán)境，減重法透濕杯外部處于低濕環(huán)境，如此試樣的兩側(cè)為不同的濕度條件，水蒸氣會(huì)從高濕側(cè)通過試樣滲透到低濕側(cè)，引起透濕杯質(zhì)量的增加(增重法)或減輕(減重法)，根據(jù)監(jiān)測(cè)透濕杯質(zhì)量隨滲透時(shí)間的變化情況，即可得到試樣的水蒸氣透過率。
4.2 適用范圍
(1) 本設(shè)備適用于薄膜類、片材類、紙張與紙板類、紡織品與非紡織布等包裝材料與產(chǎn)品的水蒸氣透過率的測(cè)試。其中，薄膜類包括各種塑料薄膜、紙塑復(fù)合膜、土工膜、共擠膜、防水透氣膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁塑復(fù)合膜等膜狀材料；片材類包括各種工程塑料、橡膠、建材(建筑用防水材料)、保溫材料等，如PP、PVC、PVDC、尼龍等片材。
(2) 本設(shè)備可滿足多項(xiàng)國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如GB 1037、GB/T 16928、YBB00092003、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1、JIS Z0208等。
4.3 設(shè)備參數(shù)
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0.1 ~ 10,000 g/(m2·24h)，測(cè)試精度為0.01 g/(m2·24h)；單次試驗(yàn)可同時(shí)測(cè)試三個(gè)試樣；溫度范圍為15 ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度范圍為10%RH ~ 98%RH，控濕精度為±1%RH；溫濕度可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，范圍寬，精度高，可滿足各種試驗(yàn)條件下的測(cè)試；標(biāo)準(zhǔn)吹掃風(fēng)速，有效防止透濕杯上方濕度梯度的形成，透濕杯的升降稱量由氣缸控制，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠性；可提供標(biāo)準(zhǔn)模和標(biāo)準(zhǔn)砝碼雙重快速校準(zhǔn)模式，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與通用性；每次稱量前自動(dòng)清零，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性；支持LystemTM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測(cè)報(bào)告。
5、試驗(yàn)過程
(1) 用取樣器從待測(cè)的光纖涂覆層樣品表面裁取直徑為74 mm的試樣3片。
(2) 在透濕杯中加入一定量的蒸餾水，按照密封方法，將所裁取的3片試樣分別密封在3個(gè)透濕杯中。
(3) 將3個(gè)透濕杯分別放置在設(shè)備內(nèi)部的透濕杯架上，關(guān)閉測(cè)試腔門。
(4) 在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、厚度、試驗(yàn)?zāi)Ｊ?、稱重間隔、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)濕度等參數(shù)信息，點(diǎn)擊開始試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開始。設(shè)備自動(dòng)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)控制試驗(yàn)條件并進(jìn)行間歇稱重，試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)稱重情況計(jì)算并顯示試驗(yàn)結(jié)果。
6、結(jié)果
本次試驗(yàn)所測(cè)試3個(gè)試樣的結(jié)果值分別為53.6741 g/(m2·24h)、55.0105 g/(m2·24h)、56.7528 g/(m2·24h)，試樣光纖涂覆膜的水蒸氣透過率為三次測(cè)試結(jié)果的平均值55.1458 g/(m2·24h)。
7、結(jié)論
本次試驗(yàn)利用杯式法原理的減重法測(cè)試了光纖涂覆膜樣品的水蒸氣透過率，設(shè)備易于操作，自動(dòng)化程度高，避免了頻繁的人工稱重對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，簡(jiǎn)化了試驗(yàn)過程。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果的精度高、準(zhǔn)確性好，能夠很好的反映出光纖涂覆膜樣品的防潮性能。濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司是一家專業(yè)從事包裝檢測(cè)設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與包裝檢測(cè)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，始終致力于為客戶提供精準(zhǔn)、實(shí)用的檢測(cè)設(shè)備及準(zhǔn)確、貼心、高效的檢測(cè)服務(wù)，現(xiàn)有設(shè)備幾乎涵蓋了塑料包裝材料全方位的性能測(cè)試。愈了解，愈信任，Labthink蘭光期待與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)溝通與合作！