渗透屏障有效性测试检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-30  

渗透屏障有效性测试检测聚焦材料或产品对液体、气体、微生物等渗透物的阻隔能力评估,涵盖水蒸气透过率、氧气渗透速率、液体渗透时间等核心参数,适用于包装、建材、医疗等多领域,通过标准化方法量化屏障性能。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

水蒸气透过率:评估材料在一定温湿度条件下阻隔水蒸气渗透的能力,测试参数包括测试温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%,单位为g/(m²·24h)。

氧气透过率:测量材料对氧气的阻隔性能,采用库仑法或红外传感器法,测试参数涉及氧气分压差(0.1-0.5MPa)、温度(23±2)℃,单位为cm³/(m²·24h·0.1MPa)。

液体渗透速率:测定液体在压力差作用下穿透材料的时间或流量,测试参数包含液体类型(水、油类)、接触角(0-90°)、压力(0.1-1.0MPa),单位为mL/(m²·min)。

盐雾渗透时间:模拟盐雾环境,记录材料表面出现可见盐沉积的时间,测试参数涉及盐溶液浓度(5±0.5)%、喷雾压力(0.08-0.12MPa)、温度(35±2)℃,单位为h。

微生物屏障性能:通过接种标准微生物菌液,检测渗透过材料的活菌数量,测试参数包括菌种(金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌)、接种浓度(1×10⁶CFU/mL)、培养时间(24-72h),单位为CFU/㎡。

气体渗透系数:表征材料对特定气体的渗透能力,测试参数涉及气体种类(氮气、二氧化碳)、温度(25±1)℃、压力(101.3kPa),单位为cm³·cm/(cm²·s·cmHg)。

渗透压差:测量材料两侧因渗透引起的压力变化,测试参数包含渗透介质(纯水、缓冲溶液)、膜面积(10-50cm²)、平衡时间(1-24h),单位为Pa。

涂层完整性:评估功能性涂层(如防潮涂层、阻氧涂层)的连续性和缺陷,测试参数涉及涂层厚度(1-50μm)、缺陷尺寸(≥1μm)、检测灵敏度,单位为无(定性/定量)。

热循环后渗透变化:在温度循环(-40℃至85℃,50次循环)后测试渗透率变化率,测试参数包含循环速率(5℃/min)、恢复时间(25℃/50%RH,24h),单位为%。

紫外线老化后渗透率:经紫外线辐射(波长290-400nm,辐照度0.35W/m²)老化后测试渗透率变化,测试参数包含老化时间(500-2000h)、黑板温度(65±3)℃,单位为%。

液体压力渗透:在恒定液体压力(0.1-10MPa)下测量渗透流量,测试参数涉及液体粘度(1-1000mPa·s)、接触时间(1-1000s),单位为mL/min。

检测范围

食品包装材料:包括塑料薄膜、铝箔复合膜、纸基复合袋等,用于阻隔水分、氧气及微生物以延长食品保质期,需检测其对液态水、气态氧及微生物的渗透阻力。

药品包装材料:如药用铝塑板、药用复合膜、冻干粉针剂西林瓶胶塞,需评估对水蒸气、氧气及挥发性药物的屏障性能,确保药品稳定性。

建筑防水卷材:包括SBS改性沥青防水卷材、TPO防水卷材、PVC防水卷材,用于屋顶、地下室等场景阻隔雨水渗透,需检测其水蒸气透过率及液态水渗透时间。

电子封装材料:如半导体芯片封装胶、柔性电路板覆盖膜、锂电池铝塑膜,需阻隔水蒸气、氧气以防止电子元件腐蚀,需测试其气体渗透系数及高温高湿渗透率。

医疗防护材料:包括手术膜、消毒包装纸、防护服面料,需阻隔血液、体液及细菌渗透,需检测其对盐水溶液的渗透时间及微生物屏障性能。

纺织防水织物:如冲锋衣面料、帐篷涂层布、鞋材防水膜,需阻隔雨水渗透同时保持透气性,需测试其静水压(透水压力)及水蒸气透过率。

汽车密封材料:包括挡风玻璃密封胶、车门防水膜、电池包密封垫,需阻隔洗车水、道路积水及潮湿空气渗透,需检测其液体压力渗透率及温度循环后渗透变化。

光伏组件封装材料:如EVA胶膜、POE胶膜、背板,需阻隔水蒸气、氧气以防止太阳能电池片腐蚀,需测试其水蒸气透过率及紫外老化后渗透率。

航空航天舱体材料:包括飞机蒙皮涂层、航天器热控膜、火箭推进剂贮箱密封材料,需阻隔太空极端环境下的气体(如氢气、氧气)及微流星体携带的液体渗透,需测试其超真空环境渗透率及辐射后渗透变化。

日化产品容器:如护肤品软管、洗发水瓶盖密封垫、香水喷雾罐内衬,需阻隔内容物(水基、油基)渗漏及外界氧气导致氧化,需检测其液体渗透时间及氧气透过率。

检测标准

ASTM D3985-2005(2020):JianCe Test Method for Oxygen Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor,规定库仑传感器法测定塑料薄膜和片材氧气透过率的测试条件、设备要求及结果计算方法。

ISO 15106-1:2003:Plastics — Film and sheeting — Determination of the permeability to gases — Part 1: Differential-pressure methods,明确差压法测试塑料薄膜和片材气体透过率的原理、步骤及数据处理,适用于氧气、氮气等非极性气体。

GB/T 1037-2021:塑料薄膜与薄片水蒸气透过性能试验方法 杯式法,规定杯式法测试水蒸气透过率的测试条件(温度、湿度)、设备要求及结果计算,适用于各种塑料薄膜、薄片及复合膜。

ISO 2247:2000:Packaging — Complete, filled transport packages — Vertical impact test by dropping,虽为运输包装跌落测试标准,但其中关于包装完整性的评估方法可用于间接验证液体渗透屏障的有效性。

GB/T 1541-2013:纸和纸板 吸水性测定法(可勃法),规定可勃法测试纸和纸板表面吸水量的方法,可用于评估纸张类包装材料的液体渗透阻力。

ASTM D1653-2013:JianCe Test Methods for Water Vapor Transmission of Organic Coatings,规定三种方法(增重法、减重法、红外法)测试有机涂层水蒸气透过率,适用于涂料、油墨等涂层材料的渗透性能评估。

ISO 16604:2004:Sterilization packaging materials for medical devices — Part 4: Test method for resistance of materials to penetration by contaminated liquids under pressure,规定加压污染液体渗透测试方法,用于评估医疗包装材料的微生物屏障性能。

GB/T 26792-2011:建筑防水卷材试验方法 第2部分:沥青防水卷材 可溶物含量、吸水性、耐热性、低温柔性、拉力、延伸率、撕裂性能,其中吸水性测试可间接反映防水卷材的液态水渗透能力。

ASTM D3359-2017:JianCe Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test,虽为涂层附着力测试标准,但涂层脱落会导致渗透屏障失效,因此可用于评估涂层完整性对渗透性能的影响。

GB/T 31356-2014:包装材料 气相防锈塑料薄膜 技术要求,规定气相防锈塑料薄膜的水蒸气透过率、氧气透过率等关键指标及测试方法,适用于金属制品防锈包装材料的渗透性能检测。

检测仪器

透湿杯测试系统:由透湿杯、恒温恒湿箱、精密天平及数据采集装置组成,通过测量一定时间内透湿杯内干燥剂或饱和溶液的质量变化,计算水蒸气透过率,适用于塑料薄膜、涂层织物、纸张等材料的透湿性检测。

氧气透过率测试仪(库仑法):基于库仑电解原理,通过检测渗透过材料的氧气被电解产生的电流,结合法拉第定律计算氧气透过率,配备高精度气体流量控制器和温度补偿系统,适用于高阻隔材料(如铝箔复合膜、金属化薄膜)的氧气渗透测试。

盐雾腐蚀试验箱:通过压缩空气将盐溶液雾化成均匀盐雾,喷射到材料表面,模拟海洋或潮湿环境中的盐雾条件,记录材料表面出现可见盐沉积的时间,用于评估材料在盐雾环境下的液体渗透屏障性能。

微生物挑战测试系统:由无菌操作舱、微生物接种装置、培养箱及菌落计数设备组成,通过向材料一侧接种标准微生物菌液(如金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌),另一侧设置无菌接收装置,培养后统计接收装置的活菌数量,用于评估材料的微生物屏障性能。

热机械分析仪(TMA):通过测量材料在温度变化过程中的尺寸变化,监测材料因热胀冷缩导致的结构变化对渗透率的影响,配备高灵敏度位移传感器和温控系统,适用于评估温度循环后材料渗透率的变化。

气体渗透仪(压差法):基于菲克定律,在材料两侧施加恒定压力差,测量气体渗透过材料的流量,结合材料厚度、面积等参数计算气体渗透系数,适用于氮气、二氧化碳、空气等多种气体的渗透率测试。

紫外老化试验箱:内置汞灯或氙灯作为紫外光源,模拟太阳光的紫外辐射,通过控制辐照度、温度、湿度等参数对材料进行加速老化,测试老化前后材料的渗透率变化,用于评估紫外线对渗透屏障有效性的影响。

自动滴膜机:通过精密蠕动泵控制液体滴加量和速度,在材料表面形成均匀液膜,结合接触角测量仪可评估材料表面的润湿性,间接反映液体渗透的难易程度,适用于涂层材料表面性能对渗透屏障的影响测试。

扫描电子显微镜(SEM):利用电子束扫描材料表面,通过二次电子成像观察材料的微观结构(如涂层缺陷、孔隙分布),结合能谱分析(EDS)可识别渗透路径中的污染物成分,用于分析渗透屏障失效的微观机制。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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