Скорость пропускания-проникновения кислорода (OTR)
Под кислородопроницаемостью понимается постоянная скорость, с которой соответствующий газ проникает сквозь материал при определенных значениях температуры и относительной влажности. Проницаемость упаковки по отношению к газам является количественной характеристикой, выражающей способность газов (O2, N2 и CO2 т. д.) проникать через материал упаковки за определенное время. Проницаемость обычно зависит от типа материала, его толщины и температуры. Чем ниже значения по OTR по WTR, тем лучше барьер.
Проникновение Oxygen-Кислород(T=23C, RH=0%-50%) мл/m2.день (24 ч) по ASTM D-3985. cm³ / m²d O2TR(cc/100in2/day);
Используется для теста, например, оборудование MOCON - на нем установлен кулонометрический датчик, который позволяет производить подсчет 100% молекул кислорода, проходящих через образец.
Water Vapor Transmission Rate (WVTR) - Паропроницаемость (T=38°C, RH=90-98%)
(g/100in2/ или grams of moisture, per square meter, per day (g/m²/day) за 24ч по ASTM F1249, ASTM E96, JIS Z-0208.
Часто также называют “moisture vapor transfer rate” (MVTR) - стандартный измеряемый показатель того, насколько легко влага или пары могут проникнуть через упаковку за период времени. Увеличение значений свидетельствует о более высокой проницаемости и более низкой способности противостоять влажности.
Влияющие факторы:
- Толщина
- Состав полимера
- Распределение молекулярной массы
- Кристалличность/плотность
- Длиной цепи и распределение цепи
- Ориентация цепи
- Смесь полимеров
- Добавки
- Покрытия – PVdC, металлизация
- Соэкструзия
- Ламинирование
- Экструзионное ламинирование
- Каширование
Барьер плёнок с нанесённой металлизацией в большей степени зависит от качества металлизации и толщины металлизированного слоя, чем от толщины самой плёнки.
Параметры обработки (Processing Parameters – BUR), высота мороз линии, зазор вырубки
При выборе упаковочной пленки MVTR часто балансируется со скоростью пропускания кислорода (OTR), чтобы обеспечить наиболее подходящие барьерные характеристики для конкретных потребностей продукта.
Паропроницаемость анализируют с помощью следующих методов:
— весовой;
— электролитический;
— ИК-детектирование.
Значения при замерах могут сильно варьироваться в зависимости от типа используемого материала. Они могут варьироваться от менее чем 0,1 г/м2/день для барьерной пленки до более чем 20 г/м2/день для небарьерных материалов. Например, для непластиковой упаковки из древесной массы (такой как бумага и картон) MVTR будет варьировать от 10-50 г/м2 в день.
Также на срок годности и стабильность продукта будет влиять:
Подверженность вашего продукта повреждению влагой;
Размер упаковки и внутреннее пространство для хранения;
Добавляете ли вы в упаковку силикагель и абсорбер или нет;
Влажность окружающей среды, в которой предполагается использовать или хранить продукт.
MVTR измеряется с помощью специализированного оборудования Permeation Test Chamber, такого как камера для испытания на проникновение. Эти машины измеряют количество паров влаги, которые проходят через известную область материала в течение определенного периода времени. Образец обычно помещают между двумя камерами, в одной из которых поддерживается высокая относительная влажность (RH), в то время как в другой поддерживается низкая относительная влажность. Изменение влажности между двумя камерами с течением времени используется для расчета MVTR.
Другим (менее распространенным) методом является гравиметрический Gravimetric Method. Здесь исследуемый материал запечатывается в металлическую посуду, под которой находится осушитель, и помещается в климатическую камеру. Затем можно точно измерить увеличение веса осушителя с течением времени и использовать его для определения проницаемости барьерного материала.
Примеры материалов с высокой влагозащитой (т.е. с низкими значениями MVTR)
12um PET/12um Aluminium Foil/75um LDPE.
12um PET/ 9um Aluminium Foil/50um LDPE.
При измерении в соответствии со стандартом DIN 53122 их результат обычно составляет <0,05г/м2/день.
Примеры среднебарьерных структур (т.е. средними значениями MVTR)
12um Metallised 25um OPP/25um OPP
12um Metallised PET/50um LDPE
При измерении в соответствии со стандартом испытаний DIN 53122 их результат обычно составляет <0,5-1,0г/м2/день.
Примеры материалов с относительно низким влагозащитным свойством (т.е. с высокими значениями MVTR)
12um PET/50um LDPE
18um OPP/25um OPP
При измерении в соответствии со стандартом испытаний DIN 53122 их результат обычно составляет <5,0-10 г/м2/день.
Смотрите https://www.youtube.com/41ba614e-7f7a-45ac-8d7f-a8deea55e64b
https://youtu.be/wulHes6Dm9E
Приборы для определения паропроницаемости Labthink. C390H, C303H, C306H, C330H, C330G от «Орбис»
Газопроницаемость является важной характеристикой барьерных пленок.
Если Вас, как заказчиков упаковки, интересует Газо и Паропроницаемость барьерных плёнок, в этой теме, для вашего удобства, собираются для архива ссылки на полезные материалы и владельцев экспертизы.
http://ugnlab.ru/content/view/1381/184/
http://ugnlab.ru/images/stories/news/cherkizovo_seminar 2016.pdf
https://article.unipack.ru/70235/
«Орбис» является эксклюзивным представителем Labthink. Приборы для определения кислородопроницаемости Labthink. C230M, C230H, C203H, C206H,
Для определения газопроницаемости применяются следующие подходы:
— манометрический (под пленкой создается вакуум, сверху подается испытательный газ), когда скорость проникновения газа оценивается по изменению давления в вакуумированной системе;
— кулонометрический (на пленку подается испытательный газ, под нее — осушенный инертный, который улавливает молекулы испытуемого газа, диффундировавшие сквозь пленку, и «несет» их на кулонометрический детектор для количественного определения).
Можно попробовать заказать тесты в научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО «РОСБИОТЕХ»
В лаборатории Аби анализатор упаковочных плёнок N-530 производителя GBPI позволяет единовременно проводить испытания трёх образцов в сутки, что полностью закрывает потребности компании в подобных исследованиях. Анализ проводится по методике, соответствующей международному стандарту ASTM D 1434.
По барьерным пищевым пленкам Бизнес практики Сибур провели интересный вебинар https://businesspractices.ru/programs/webinar/736/ Во второй части показаны методы тестирования на практике лаборатории, прямая ссылка https://my.mts-link.ru/17989811/966294128/record-new/1757060346
Отдельная тема по видам барьерных плёнок для блистеров