了解 "水氣阻隔率" 與 "氧氣穿透率" ｜ Understand WVTR (Water Vapor Transmission Rate) and OTR (Oxygen Transmission Rate)
- fumihuang
- 4月30日
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已更新：6月27日
水氣阻隔率，通常以 Water Vapor Transmission Rate (WVTR) 表示，是衡量材料對水蒸氣阻隔能力的重要指標。WVTR 的單位為 g/m² day，表示每平方米的材料在一天內允許"穿透"的水蒸氣量。(Deniz Turan 2023)
氧氣穿透率，Oxygen Transmission Rate(OTR) 的單位以立方厘米/平方公尺/日/大氣壓(cc/m²/day/atm） 或 立方厘米/100 平方英寸/日/大氣壓（cc/100 in²/day/atm），表示在一天之內，每平方公尺（或每 100 平方英寸）面積的材料或包裝，在一標準大氣壓下所透過的氧氣量。(Ayman Abdellatief Bruce A. Welt 2013)
食品包裝 | 醫療用途 | 太陽電池背膜 | OLED用途 | |
水氣阻隔率 | 1〜100 g/m2 day | 10^-2 g/m2 day | 10^-2〜10^-3 g/m2 day | 10^-5〜10^-6 g/m2 day |
氧氣阻隔率 | 1 cc/m2. day. atm | 0.1 cc/m2. day. atm | - | - |
*以上為引用數值，實際應用需自行評估。 (Karyn Jarvis P. J. Evans 2017)
阻隔率的數值要求都略有不同，還是需要依照產品與使用環境自訂，在意水氧阻隔率，
也是因水氧進入，衍伸劣化、細菌、發霉、鏽蝕。
氣體和水蒸氣透過結晶性聚合物的擴散能量比非結晶性聚合物高，故結晶性聚合物表現出較好的阻氣性。通常在其餘條件相同的情況下，樹脂分子結晶度越高，表現出越好的阻隔性能。(François Beniere 2001)
聚合物在於產品的應用，對於阻隔率上都有相對應的要求，
水氣阻隔率是PET的3~4倍，氧氣阻隔率更是4~5倍，耐化學、易加工、絕緣性、在阻隔率的表現更出彩。(Eva Jakobsson Lillemor Asplund 2008)
PEN 目前被 廣泛用於生產優質汽車輪胎, FPC , FFC（軟排線）、TFT 基盤 、電池控制模組。 它還用於壓敏膠帶和熱聚乙烯片。 該材料還用於高效能電氣絕緣、太陽能電池保護和壓力敏感膠帶。 其高機械效能和優越的屏障效能使其成為這些應用的絕佳選擇。 由於其廣泛的應用，包括包裝、電子和包裝，PEN 的需求預計 會繼續增長 (MRE 2022)。
References:
Deniz Turan Water Vapor Transport Properties of Polyurethane Films for Packaging of Respiring FoodsWater Vapor Transport Properties of Polyurethane Films for Packaging of Respiring Foods 2023
Ayman Abdellatief Bruce A. Welt Comparison of New Dynamic Accumulation Method for Measuring Oxygen Transmission Rate of Packaging against the Steady-State Method Described by ASTM D3985 2013
Karyn Jarvis P. J. Evans Comparing three techniques to determine the water vapour transmission rates of polymers and barrier films 2017
François Beniere Diffusion in and Through Polymers 2001
Eva Jakobsson Lillemor Asplund Polychlorinated Naphthalenes (PCNs) 2008
MRE Polyethylene Naphthalate (PEN) Market Report 2023-2030. 2022
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