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摘要：光纖涂覆層的防潮性能是其對光纖起到良好保護(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)。對于多數(shù)光纖來說，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。本文通過對水蒸氣透過率的測試來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，本文利用杯式法對水蒸氣透過率進(jìn)行測試，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)國家和標(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)

• 0.1 ~ 10,000 g/(m²·24h)，測試精度為0.01 g/(m²·24h)；單次試驗(yàn)可同時(shí)測試三個(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，保證檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性；支持Lystem^TM實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，統(tǒng)一管理試驗(yàn)結(jié)果和檢測報(bào)告。

5、試驗(yàn)過程

(1) 用取樣器從待測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試驗(yàn)結(jié)果的影響，簡化了試驗(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)從事包裝檢測設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)與包裝檢測服務(wù)的*企業(yè)，始終致力于為客戶提供、實(shí)用、的檢測設(shè)備及準(zhǔn)確、貼心、的檢測服務(wù)，現(xiàn)有設(shè)備幾乎涵蓋了塑料包裝材料的性能測試。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！