電量分析型氧氣透過率測試儀的原理是用試驗膜隔成兩個獨立的氣流系統，一側為流動的待測氣體(可以是純氧氣或含氧氣的混合氣體，可以設定相對濕度)，另一側為流動的具有穩定相對濕度的氮氣。試樣兩邊的總氣壓相等，但氧的分壓不同，在氧氣的濃度差作用下，氧氣透過薄膜。通過薄膜的氧氣在氮氣流的載運下送至電量分件傳感器中，電量分析傳感器能精確地測量出氣流中所含的氧氣量，從而計算出材料的氧氣透過率。 

    電量分析型氧氣透過率測試儀可以控制不同的濕度、溫度及不同氧含量的氣體等測試條件，能更有效地模擬包裝在實際的使用條件，測試過程中試樣兩測壓力相同，有利于減少試驗過程中的泄漏和對試樣的破壞，由于電量分析型氧氣透過率測試儀能準確測定透過氣體中氧氣的成份，因而測試結果更準確、可靠。電量分析型氧氣透過率測試儀由于其設計的合理及檢測探頭的高靈敏度，其檢測精度相當高，檢測最低量一般可達到薄膜為：0.01ml/m2.24h.1atm，包裝件為：0.001 ml/24h.latm。對于高精度的檢測儀則檢測最低量可達到薄膜為：0.001 ml/m2.24h.1atm，包裝件為0.00005ml/24h.1atm，其精度比壓差法高500倍。當然該儀器也有缺點，就是價格昂貴，生產廠家不多，而且其檢測使用壽命不長，對于高氧氣透過率的材料，測試過程中對檢測探頭的壽命影響不大，試驗成本較高。 

    對于含鋁箔的高阻鎘性包裝材料，其氧氣透過率用壓差法來檢測是欠妥的，因為其氧氣透過率較低，一般都在0.5ml/m2.24h.1atm以下。據了解，用美國摩根的電量分析型氧氣透過率測試儀測量含鋁箔的高阻鎘性包裝材料常常小于0.2ml/m2.24h,1atm。根據鋁箔的針孔進行理論計算，一般良好的鋁箔復合包裝材料的氧氣透過率小于0.1ml/m2.24h.1atm，其測量精度為0.3ml/m2.24h.1atm。顯然不能滿足檢測含鋁箔的高阻隔包裝材料的要求。某藥品包裝材料檢測站在一次抽檢中，氧氣透過量采用日本東洋精機的氧氣透過率測試儀(壓差法)，結果所有含鋁箔的復合材料全部不合格(0.5ml/m2.24h.1atm)，而送至上海藥品監督局包裝材料科研檢測中心采用美國摩根(mocon)的氧氣透過率測試儀(電量分析型)檢測卻全部合格。對于PA和EVOH等氧氣透氣率與環境濕度影響較大的包裝材料，因壓差法只能在相對濕度RH=0％的條件下檢測，因一般也應采用電量分析型氧氣通過率測試儀進行檢測。 

    目前我國所使用的氧氣透過率檢測儀器基本上上都是壓差法的，而且以日本東洋精機的產品居多。國內氧氣透過率僅有GB1038《塑料薄膜和薄片氣體透過性試驗方法 壓差法》這一標準，檢測單位也由于標準的原因，而購買壓差法的氧氣透過率測試儀。目前制定一個類似ASTMD3985的電量分析法測量氧氣透過率的國家標準，用于測定高阻隔性和濕靈感性復合包裝材料的氧氣透過率是相當有必要的。


2.水蒸汽透過率的檢測 

    目前國內外常用的水蒸氣透過率的測試方法見表2，從檢測原理上來分，主要有稱重法和紅外檢定法兩類。 

    稱重法的原理是先將一定的干燥劑(一般用無水氯化鈣)放入透濕杯中，在透濕杯放上被檢測的薄膜，并用蠟密封，使透濕杯內形成一個封閉的空間，將透濕杯放入恒溫濕的環境中，水蒸氣透過測試材料后被干燥劑吸收，以適當的時間稱量透濕杯的增重，從而計算出水蒸氣的透過率。作為透濕杯的發展變形，容器可以是袋、瓶或其它一些容器。稱重量法具有簡單、方便以及儀器設備價格低廉等優點。我國的GB/T1037－1998《塑料薄膜和片材透水蒸汽性試驗方法 杯試法》、GB/T6982－1997《包裝材料試驗方法 透濕率》。GB/T6981－1986《硬包裝容器透濕度試驗方法》、GB/T6982－1986《軟包裝容器透濕度試驗方法》都是采用稱重法。但我們從其試驗設計和實踐中都可以發現稱重法具有如下明顯的缺點： 

    ①稱重法無法在一個穩定的狀態下進行實驗。本來水蒸汽的透過是在一個滲透的平衡狀態下測定的，擴散和滲透從一個非平衡態到一個平衡態需要一定的時間，這就是我們所說的平衡時間。而有些方法(如GB/T1037－1988)的試樣是在23℃的絕對干燥條件下平衡30min后進行稱量的，這必然會破壞原來測試條件下的擴散和滲透平衡，從而影響實驗結果的準確性。GB/T16928－1997雖然已注意到了這一問題，規定“稱量最好在試驗環境中進行，否則稱量時間不能超過30秒”，但在實際操作中，很少把高精度的天平放在38℃，相對濕度90％的條件下使用，稱量時間不超過30秒，更是很難做到的事。 

    ②重復性差。稱重法(特別是杯式法)測試過程中環節很多，操作人員的試樣制備習慣、稱量習慣都對實驗結果產生很大的影響，因而實驗的重復性較差。據美國ASTM報道，同一材料不同實驗室采用稱重法測量材料的水蒸汽透過率，其誤差可高達20％，而紅外檢定法其誤差僅為3％。 

    ③可靠性差。稱重法中的杯式法用密封蠟密封，密封蠟的組成和其質量對實驗結果有較大影 響，一方面密封蠟若質量不好，容易在密封時產生微泄漏，從而產生誤差，另一方面，密封蠟在38℃的條件下，存放長時間會引起重量變化，GB/T1037－1987雖然也考慮到了這方面的問題，并規定“密封蠟應在38℃，相對濕度90％條件下暴露不會軟化變形，若暴露面積為50cm2，則24h內質量變化不能超過1mg”。從這一句話中我們就可以明顯看出該法的檢驗精度不可能高于0.2g/m2.24h。 

    ④測量時間長。由于稱重法的準確度和精密度較差，重量法一般需要很長的檢測時間，其檢測時間是紅外檢定法的20倍，一般3g/m2.24h的包裝材料需要約10天的檢測時間。 

    ⑤精度低，適用范圍窄。正因為稱重法(特別是其中的杯式法)的測量誤差較大，因而一些標準(如ISO2528－1995、GB/T16928－1997)明確規定透濕率小于1g/m2.24h的包裝材料的檢測不適用干杯式稱重法。 

    紅外檢定法的原理是用試驗薄膜隔成兩個獨立的氣流系統，一側為具有穩定相對濕度的氮氣流，另一側為絕對干燥的氧氣氣流，水蒸氣從潮濕的氮氣流一側透過薄膜到達干燥的氮氣流，并隨著干燥的氮氣流流向紅外檢定傳感器，測量出氮氣中水蒸汽的含量，進而得出水蒸汽透過率。紅外檢定法在整個實驗過程中全自動測定，不破壞擴散和滲透的平衡，因而其結果準確可靠，同時由于紅外檢定法其檢測傳感器的高靈敏度，因而可以在短時間內測量高阻隔性的材料。紅外檢定法測試儀器的檢測精度一般可達到材料為0.005g/m2.24h，包裝件為0.000052g/24h，紅外檢定法的精度是稱重法的100倍。 

    我國現有的水蒸汽透過率檢測儀器，有稱重法和紅外檢定法，目前國家標準僅有稱重法。對于水蒸汽透過率較大的包裝材料可以用杯式稱重法。即GB/T 1037－1988，對于水蒸汽透過率較小，而雙可熱封的材料，可用成袋的稱重法，即GB/T 16928－1997的B法；對于水蒸汽透過量較小，且不可熱封的材料或結構中含有吸濕性較大的材料(如紙、玻璃紙、尼龍等)時一般應以紅外檢定法為宜。紅外檢定法試驗重復性好、精度高、適應材料廣，當對包裝材料的透濕性能有較高要求，或需對材料透濕性作精密測量時，建議采用紅外檢定法來測量�？上У氖�，目前還沒有紅外檢定法測量包裝材料透濕率的國家標準。(Linda)