1 試驗(yàn)環(huán)境

　　本文所說(shuō)的試驗(yàn)環(huán)境是指一般用于軟包材(薄膜等)試樣物理性能檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，不包括用于某些特殊試驗(yàn)、材料、或模擬某特定氣候條件的專用環(huán)境。一般來(lái)講，主要有以下3項(xiàng)指標(biāo)：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣循環(huán)流速，其中會(huì)對(duì)軟包材高聚物物理性能的檢測(cè)結(jié)果有明顯影響的主要是試驗(yàn)環(huán)境的溫度和濕度，因此需要加以控制。

2 GB/T2918-1998

　　GB／T2918—1998《塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境》是國(guó)內(nèi)使用范圍最廣的一條與試驗(yàn)環(huán)境有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，它等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IS0291：1997《塑料———狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境》，提出了各種塑料及各類試樣在相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室平均環(huán)境條件的恒定環(huán)境條件下進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的規(guī)范。對(duì)試樣進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)的目的是為了實(shí)現(xiàn)試樣與狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境或溫度之間溫度和／或含濕量平衡狀態(tài)的再現(xiàn)。

　　注：表1中的數(shù)值適用于大氣壓強(qiáng)在86kPa和106kPa之間的一般海拔高度及空氣循環(huán)速率≤1m／s的場(chǎng)合。

　　如果濕度對(duì)所測(cè)性能沒(méi)有影響或其影響可忽略不計(jì)，則不必控制相對(duì)濕度。相應(yīng)的兩個(gè)環(huán)境稱作“溫度23”和“溫度27”。

　　狀態(tài)調(diào)節(jié)周期應(yīng)在材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。當(dāng)在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定狀態(tài)調(diào)節(jié)周期時(shí)，應(yīng)采用下列周期：

　　a) 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境23／50和27／65，不少于88h；
　　b)對(duì)于18～28℃的室溫，不少于4h。

　　除非另有規(guī)定，狀態(tài)調(diào)節(jié)后的試樣應(yīng)在與狀態(tài)調(diào)節(jié)相同的環(huán)境或溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。在任何情況下，試驗(yàn)都應(yīng)在將試樣從狀態(tài)調(diào)節(jié)環(huán)境內(nèi)取出后立即進(jìn)行。

3 溫濕度變化對(duì)高聚物性質(zhì)的影響

　　按照高分子排列的有序性，固態(tài)高分子聚合物可分為結(jié)晶態(tài)、非晶態(tài)和取向態(tài)。絕大多數(shù)結(jié)晶高聚物都是半晶聚合物，既有結(jié)晶部分也有無(wú)定形部分，所不同的是結(jié)晶程度不同而已。
聚合物分子鏈越長(zhǎng)，其構(gòu)象越多，當(dāng)溫度升高時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)，分子鏈構(gòu)象變化地越快，聚合物內(nèi)聚度下降。高聚物的某些性能(如力學(xué)性能、電學(xué)性能、阻隔性能)很大程度上與溫度相關(guān)，而且這些相關(guān)性在聚合物發(fā)生聚集態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)表現(xiàn)尤為突出。

　　例如對(duì)于力學(xué)性能中拉伸性能的測(cè)試，熱塑性樹(shù)脂的應(yīng)力—應(yīng)變曲線(高分子材料力學(xué)性能的重要指標(biāo))會(huì)隨著溫度上升，從硬脆性向黏彈性轉(zhuǎn)移。結(jié)晶性高分子隨溫度變化伸長(zhǎng)率在1％～1000％范圍內(nèi)有很大的變化，拉伸強(qiáng)度在10倍以內(nèi)變化。對(duì)于吸水率小的塑料，試驗(yàn)受濕度的影響不顯著；對(duì)聚酰胺那樣吸水性強(qiáng)的材料，由于吸水，應(yīng)力—應(yīng)變曲線變化顯著，這些水分子起到了聚酰胺分子增塑劑的作用，使材料軟化。

　　又如材料的沖擊性能測(cè)試依賴于溫度。在低溫下，沖擊強(qiáng)度急劇降低；相反在較高的測(cè)試溫度下，沖擊強(qiáng)度有明顯的提高；其沖擊強(qiáng)度均隨溫度的降低而降低。濕度對(duì)材料的沖擊強(qiáng)度也有影響，如尼龍類塑料在濕度較大時(shí)，其沖擊強(qiáng)度大大增加，在絕對(duì)干燥的狀態(tài)下沖擊強(qiáng)度很低。

　　試驗(yàn)環(huán)境的溫濕度控制情況對(duì)試樣的阻隔性測(cè)試有明顯的影響，尤其是溫度對(duì)阻隔性測(cè)試的影響最為顯著，可以參閱2005年2月21日蘭光實(shí)驗(yàn)室論壇文章《溫度變化對(duì)材料阻隔性的影響》。一般來(lái)講濕度對(duì)材料性質(zhì)的影響不像溫度波動(dòng)那么明顯(吸濕性材料除外)，因此可不對(duì)環(huán)境濕度做過(guò)多要求，通常狀況下僅控制試驗(yàn)環(huán)境的溫度就可以了。

4 國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的現(xiàn)狀

　　我國(guó)的軟包材檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要有國(guó)家級(jí)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，教學(xué)研究機(jī)構(gòu)、各類質(zhì)檢部門(mén)等，但是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件參差不齊，有的可以達(dá)到精確控溫的要求，有的控溫情況就稍差一點(diǎn)。
常見(jiàn)的控溫方法有以下兩種：采用全套的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境控制系統(tǒng)(采用這種控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室非常少)、以及使用空調(diào)控溫(常見(jiàn)的控溫方法)。其中前者的控溫效果非常好，相比之下后者就要差一些了，尤其是在每年的春秋兩季，室內(nèi)外溫差較小，控溫很難。溫度波動(dòng)會(huì)對(duì)軟包材物理性能的檢測(cè)帶來(lái)顯著的影響，控溫不好，同一指標(biāo)的測(cè)試數(shù)據(jù)易出現(xiàn)較大的波動(dòng)性，通常表現(xiàn)為數(shù)據(jù)穩(wěn)定性不好，因此在這種試驗(yàn)環(huán)境下評(píng)價(jià)某種檢測(cè)設(shè)備的精度以及數(shù)據(jù)重復(fù)性都是沒(méi)有意義的。如果實(shí)驗(yàn)室的壁厚較大，而且所處位置的溫度波動(dòng)相對(duì)較小(例如背陰的房間)，通過(guò)空調(diào)控溫還是能夠達(dá)到比較理想的控溫效果的。

　　5 試驗(yàn)環(huán)境的必要性

　　按照國(guó)標(biāo)GB/T 2918的要求對(duì)塑料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下進(jìn)行。如果在非標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下檢測(cè)材料的物理性能，所獲得的試驗(yàn)結(jié)果必定會(huì)與按照標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境進(jìn)行的檢測(cè)結(jié)果有一定的差別，這樣在不同的試驗(yàn)條件下得到的試驗(yàn)是沒(méi)有可比性的。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的規(guī)定一方面是用來(lái)規(guī)范試驗(yàn)環(huán)境，另一方面是為了使得各檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，因此，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境的精確控制是很有必要的。

　　然而要實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境的控制并不一定非要從控制實(shí)驗(yàn)室環(huán)境入手，選擇具有溫濕度自控功能的設(shè)備也是一種非常有效的方法。例如Labthink蘭光推出的VAC-V1氣體滲透儀、TSY-T1、T2、T3透濕性測(cè)試儀都具有室溫~50℃自控溫功能。