E96-00ε1 测量材料水蒸气透过情况的标准方法
ε1注:编者于2002年三月对表二作了修订。
1 应用范围
1.1这些检测方法用于测量材料的透湿量,尤其是透湿量指标比较重要的材料,例如纸,塑料薄膜,以及用其他材料做成的片材、纤维板、石膏板等膏制品、木制品和塑料制品。测试对象的厚度除了在第9部分的规定以外,一般不能超过5/4英寸。吸湿法和蒸发法是测量透湿量的两种基本方法,它们的测定条件各不相同。前者的试样一面潮湿,后者的试样一面湿度较高,另一面湿度较低。因此这两种方法得到的结果不会相互符合,选用时要取决于哪种的测试条件最可能在应用中遇到。
1.2 英制单位作为标准单位。表一所列的是透湿量的三种不同表达方法的英制公制的转换系数。所有毫米汞柱到帕斯卡的转换都是在零摄氏度的条件下进行的。
1.3 本标准不适用于解决所相关的所有安全问题,仅涉及到它的应用。 建立相关的安全健康规则和使用前相关规定是使用者的责任。
2. 参考标准
2.1 ASTM标准:
C168中的术语是关于隔热材料的内容。
D449是关于用于防潮防水的沥青材料的规定。
D2301是关于对压力敏感的聚氯乙烯绝缘胶布的规定。
E691是关于在实验室间进行研究,决定测试的精确度。
表一(相同条件下,公制单位与英制单位的转换因数)A、B
WVT
g/h·m2
1.43
grains/h·ft2
grains/h·ft2
0.697
g/h·m2
Permeance
g/Pa·s·m2
1.75×107
1 Perm (英寸-磅)
1 Perm (英寸-磅)
5.72×10-8
g/Pa·s·m2
Permeability
g/Pa·s·m
6.88×108
1 Perm 英寸
1 Perm 英寸
1.45×10-9
g/Pa·s·m
(A)这些单位用于建筑行业。其他单位用于其他的标准中。
(B)所有毫米汞柱与帕斯卡的转换都是在零摄氏度下进行。
3 术语
本标准中的术语,都可以在参考文献C168中找到。引用部分如下:
“水蒸气透过系数”(water vapor permeability)---在特定温度、湿度条件和单位时间内,透过单位面积和单位厚度的水蒸气的平均量,除以试样两个表面间的水蒸气压力差。
3.1.1 讨论
“水蒸气透过系数”(water vapor permeability)是材料本身的一个性质。它是材料厚度与性能的算术计算的结果。
“水蒸气透过量”(water vapor permeance)---在特定温度、湿度条件和单位时间内,透过单位面积平板材料的水蒸气的平均量,除以试样两个表面间的水蒸气压力差。
3.1.2讨论
该值是对材料性质的一种估计,不是材料本身的性质。
3.2 “水蒸气透过速率”(water vapor transmission rate)-----当试样两面处在一定的温度和湿度条件下时,水蒸气通过单位面积的材料的持续速率(通常材料两表面是平行的)。
4 测试方法概述
4.1 在吸湿法中,试样被密封在透湿杯杯口上(杯内含有干燥剂),然后将它们放在温度可控的地方,再进行周期性地秤重,算出水蒸气通过试样进入干燥剂的速率。
4.2在蒸发法中,将蒸馏水放入测试样中。一段时间后秤重,算出水蒸气式样的速率。两种测试方法虽存在一些不同,但试样水蒸气高压的一面,其压力基本相同,湿度极高。
5 重要性及应用
5.1这些测试的目的地,是通过使用简单的仪器,以得到透汽或半透汽材料的可靠透湿数值,并予以适当的单位表示出来。这些数值将用于设计、生产与销售中。在一定条件下得到的透湿数值并不能表达另一条件下材料的情况。基于这个原因,选择测试条件时要使用实际使用中最可能接近的条件。可以参考附件X 1中的标准测试条件。
6 仪器
6.1透湿杯
由耐腐蚀、不透汽、不透水的材料作成,可以是任何形状,但重量要轻。优先选用大而浅的杯子,但是受分析平衡的限制,以便能感应到微量重量的变化。杯口要大(不小于4.65平方英寸,即3000平方毫米)。除非使用如12.1所述的方格(其有效面积不超过杯口面积的10%),在吸湿法或蒸发法中,干燥剂或蒸馏水面积至少要达到杯口的面积。杯口边缘要做成扁平形状,可用于粘贴试样。这在样品收缩或变形时就显得特有用。若试样面积大于杯口面积,杯口边缘上的样品会使测试误差较大,特别对于较厚的试样更是如此。应该按照10.1所述,在边缘上标出透湿杯杯口所限定的测试区。这些边缘上的试样会导致正误差,即透湿度过大。误差的大小是试样的厚度值、杯口边缘宽度值、杯口面积(可能也有透湿量)的复合函数。J0Y和WILSON曾讨论过此误差。此类相对误差要小于10~20%。对于较厚的试样,10英寸(254毫米)大小的杯口,边缘宽度不要大于3/4英寸(19毫米);5英寸杯口(127毫米),边缘宽度不要大于1/3英寸(3毫米);3英寸(76毫米,方形或圆形)杯口,边缘不大于0.11英寸(2.8毫米)(以上杯口可以为方形或圆形 )。根据JOY和WILSON的研究,这些边缘宽度可以记入透湿量的计算。可以在边缘上留一些边框。如有边框,则高度要小于所贴试样1/4英寸。对于吸湿法和蒸发法,可以用不同深度的边框,但是3/4英寸(19毫米)的深度(低于杯口)适用于任意一种方法。
6.2 测试室
用于盛放透湿杯组合件的测试室或测试箱,必须可以调节温度和湿度。可调节温度的范围要在21~32℃间(20~900F),并且温度恒定范围要维持在±10C(±2℉)内。推荐温度为320C(900F)(注1)。相对湿度维持在50±2%(如需要较高的湿度,温度应该为38±10C(100±1.80F),相对湿度为90±2%。应该经常测定温度及相对湿度,最好持续得记录室内空气的情况。空气应该保持持续的流通,并且在室内的任何地点进行各种测试,结果都要均一。经过试样上方的气流流速要在0.02~0.3米/秒(0.066~1英尺/秒)间。在室内可以使用一个支架,来盛放透湿杯。
注1:一般使用加热器可以达到320C (900F) 的要求。然而,强烈建议温度设定值在人进入温控区的时候会感到比较舒适。为此,温度设定为230C (73.40F) 或26.70C(800F)。在循环控制时,必须使用一个埋在干沙里的灵敏温度计来测量平均温度。测试室面对样品面的墙壁的温度不要低于蒸馏水的温度,以防止在试样上出现冷凝水。
6.3 平衡与称重:
在一段稳定期内,平衡要对称重改变值的1%敏感;称重要精确到改变值的1%。例如在800F(26.70C)10英寸(254毫米)试样的“水蒸气透过量”为8.6喱或0.56克/天。在连续18天中,透过量为10克。为此,平衡敏感程度为0.1克。如果平衡或称重精度值大于0.2克,则测量要持续36天,才能符合达到0.1克的要求。对精确度要求更高的分析平衡,在透湿杯未超重时,允许对低于一个单位“水蒸气透过量”的样品进行更快的测试。可以使用一条细绳来代替常规中的方法,来承受更大的载重量。
2007年5月28日星期一
ASTM E 96 (1)-2000版(本文仅供学习参考用,不负任何责任)
Posted by
shupolysci
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15:20
Labels: ASTM E96 MVT
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