Permeabilität von Verpackungsfolien
Verpackungsmaterialien müssen eine Barrierefunktion gegen ungünstige klimatische Bedingungen erfüllen, um den Verlust oder die Aufnahme von Feuchtigkeit durch das verpackte Produkt zu verhindern. Das entscheidende Kriterium ist dabei die Wasserdampfdurchlässigkeit des Materials. Darüber hinaus ist die Feuchtigkeitsaufnahme des Verpackungsmaterials selbst wesentlich für dessen Funktionalität. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, die Wasserdampfsorption und -durchlässigkeit zu bestimmen, um ein Verpackungsmaterial an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Mit Hilfe von dynamischen Wasserdampfsorptionsanalysen und dem speziell entwickelten Zubehör, wie dem Permeability Kit, dem Inverted-Wet-Cup Kit und dem Large Object Kit, können diese Eigenschaften einfach bestimmt werden.
Anwendungsbeispiele

Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien
Die Application Note 12-01 stellt eine Methode zur Bestimmung der Permeabilität unter Verwendung dynamischer Wasserdampfsorptionsmessungen vor. Das Prinzip der Methode, der Versuchsaufbau sowie die Auswertung der Ergebnisse wird am Beispiel von Frischhalte- und Aluminiumfolie gezeigt. Des Weiteren wird der Einfluss der Umgebungsfeuchte auf die Wasserdampfpermeabilität gezeigt.

Wasseraufnahme von Produktverpackungen
Die Flexibilität der proUmid Sorptionsprüfsysteme erlaubt nicht nur Standard-DVS-Messungen, sondern auch die Messung vollständiger Produktverpackungen mit Hilfe des Large Object Kits. Dies bietet die Möglichkeit, die Barrierewirkung an der realen Verpackung zu testen und so den Einfluss von produktionsbedingten Defekten wie Verschlüssen oder Siegelnähten auf die Wasserdampfdurchlässigkeit zu überprüfen. In Application Note 15-01 werden das Sorptionsverhalten und die Permeabilität verschiedener Verpackungsmaterialien aus Karton, Kunststoff und folienummantelten Systemen getestet und die Ergebnisse dargestellt.

Inverted-Wet-Cup: Wasserdampfdurchlässigkeit von Materialien im direkten Kontakt mit einer Flüssigkeit
Die Inverted-Wet-Cup-Analyse ist die Methode der Wahl zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit eines Materials, das in direktem Kontakt mit einer Flüssigkeit steht, wie z. B. Verpackungsmaterialien für Getränke oder Reinigungsmittel. Application Note 24-01 stellt den Versuchsaufbau und die Probenvorbereitung vor und erläutert die Auswertung und Berechnung der Wasserdampfdurchlässigkeit am Beispiel von Verpackungsmaterialien in Kontakt mit verschiedenen Flüssigkeiten.

Berechnung der Haltbarkeit trockener Lebensmittelprodukte
Um Sicherheit und Qualität zu gewährleisten, ist es wichtig, die Haltbarkeit eines Produkts zu kennen. Lagerbedingungen wie Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit spielen dabei eine wichtige Rolle, insbesondere bei Trockenprodukten. Um den Einfluss dieser Parameter auf die Haltbarkeit aufzuzeigen, wurden verschiedene Trockenprodukte mittels dynamischer Wasserdampfsorption untersucht. Die kritischen Bedingungen, die zu Produktveränderungen führen, wurden zudem durch inline Kamera-Aufnahmen dokumentiert.
Neben den Produkteigenschaften hat auch die Verpackung einen großen Einfluss auf die Haltbarkeit. Der relevante Parameter ist hier die Wasserdampfdurchlässigkeit des Materials (WVTR). Dieser Wert wurde mithilfe des Permeability Kits bestimmt. In White Paper 24-03 wird eine Methode vorgestellt, mit der auf Basis der Produkt- und Verpackungseigenschaften die mögliche Lagerdauer berechnet und damit die Haltbarkeit eines verpackten Produktes abgeschätzt werden kann.
Literaturstellen zur Forschung im Bereich Baustoffe und Bauphysik mit den proUmid DVS-Geräten
Sandra Kiese, et al. „Time-dependent water vapor permeation through multilayer barrier films: Empirical versus theoretical results“ Thin Solid Films 672, 199-205, 2019. DOI
Martina Lindner, et al. „Hygroexpansion, Surface Roughness and Porosity Affect the Electrical Resistance of EVOH-Aluminum- Coated Paper“ Coatings 9, 295, 2019. DOI
Markus Schmid, et al. „Impact of Hydrolyzed Whey Protein on the Molecular Interactions and Cross-Linking Density in Whey Protein Isolate-Based Films“ International Journal of Polymer Science, 2016. DOI