Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Filmen
Die Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Verpackungsmateralien wie Papier, Kunstofffolien oder Trägerbahnen ist eine vielfach geforderte Aufgabenstellung. Die Kenntnis der Wasserdampfpermeabilität in eine und aus einer Verpackung heraus ist ein Schlüsselparameter um die Qualität und Haltbarkeit eines verpackten Produktes auch in Regionen mit schwierigen und stark schwankenden klimatischen Bedingungen zu gewährleisten. In allen Branchen in denen mit Feuchtigkeitsbarrieren, Folien und Membranen gearbeitet wird, ist eine zuverlässige Messmethode zur präzisen und reproduzierbaren Bestimmung der Wasserdampftransmission erforderlich.
Vielfach werden sowohl Sorptionsanalyse und Wasserdampfdurchlässigkeit innerhalb der gleichen Aufgabenstellung benötigt. Die Sorptionsprüfsysteme SPS und Vsorp, die über eine präzise Mikrowaage und eine große Messkammer mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchte verfügen, eignen sich ideal zum Messen der Wasserdampfpermeabilität. Damit lassen sich zwei unterschiedliche Messverfahren in einem einzigen Gerät kombinieren.
ProUmid bietet für die SPS Systeme und die Vsorp Geräte verschiedene Kits für unterschiedliche Messmethoden zur gravimetrischen Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Filmen an.
Standard Permeability Kits
Die Standard Permeability Kits ermöglichen die gleichzeitige Bestimmung der Permeabilität an bis zu 5 oder 11 Proben. Die bestückten Probenschalen werden auf dem Probenteller in die Messkammer des Sorptionsgerätes eingesetzt und unter kontrollierter Temperatur, Feuchte und Strömungsbedingungen gemessen. Das Permeability Kit arbeitet gemäß EN ISO 7783-1 Teil 1: “Schalenverfahren für freie Filme”.
Messmethode
Die Probenschalen werden mit einem Trocknungsmittel, einem Feuchtestandard oder Wasser befüllt. Die zu untersuchende Folie mit mit dem Klemmring der Schale fixiert. Es wird eine Differenz im Wasserdampfpartialdruck zwischen der Messkammer und der Innenseite der Folie eingestellt. Aufgrund dieser Partialdruckdifferenz diffundieren Wassermoleküle von der Seite mit höheren Partialdruck zur Seite mit dem niedrigeren Partialdruck. Das Resultat ist eine konstante Gewichtsänderung der Probenschale die durch kontinuierliches Wiegen gemessen wird. Die Wasserdampftransmissionsrate wird schließlich aus dem linearen Teil der aufgezeichneten Sorptionskurve bestimmt.
Inverted wet cup method
Die mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten gefüllten Probenschalen werden kopfüber in Auffangschalen in die Probenteller eingehängt. Die Probe steht in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit. Dieses Verfahren wird beispielsweise verwendet, um die Durchlässigkeit eines flüssigen Produkts (z. B. Flüssigwaschmittel) durch das Verpackungsmaterial zu testen, mit dem es in direktem Kontakt befindet. Durch kontinuierliche Wägung wird die Dampfmenge aus der Flüssigkeit bestimmt, die bei konstanter Temperatur und definierter relativer Feuchte in der Messkammer des Gerätes durch die Probenfolie diffundiert. Eine Auffangschale unter der Probenschale fängt Flüssigkeit auf, die möglicherweise durch Leckagen aus der Probenschale austritt, und schützt das Gerät vor Kontakt mit der Probe.
Beispielergebnisse zur Wasserdampfpermeabilität
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Technische Daten
| Typ | Standard 5 | Standard 11 | Inverted Wet Cup |
| Anzahl der Proben | 5 Proben & 1 Referenz | 11 Proben & 1 Referenz | 5 Proben & 1 Referenz |
| Fläche je Probe | 3500 mm² | 2273 mm² | 1507 mm² |
| kleinste nachweisbare Transmissionsrate | 0.05 g/(m²*Tag) | 0.05 g/(m²*Tag) | 0.01 g/(m²*Tag) |
| Genauigkeit | innerhalb der kleinsten nachweisbaren Transmissionsrate | innerhalb der kleinsten nachweisbaren Transmissionsrate | innerhalb der kleinsten nachweisbaren Transmissionsrate |
| Max Folienstärke | bis 1 mm (abhängig von den Materialeigenschaften) | bis 1 mm (abhängig von den Materialeigenschaften) | bis 1 mm (abhängig von den Materialeigenschaften) |
| Abmessungen Probenschale | Außendurchmesser 80 mm Innendurchmesser 66,8 mm Höhe der Probenschale 22 mm | Außendurchmesser 67 mm Innendurchmesser 53,8 mm Höhe der Probenschale 23 mm | Außendurchmesser 60 mm Innendurchmesser 43,8 mm Höhe der Probenschale 10 mm |
| Kompatibilität | das Permeability Kit kann mit den folgenden Sorptionsgeräten eingesetzt werden: Vsorp Basic Vsorp Plus Vsorp Enhanced SPS11-10µ SPSx-1µ-High-Load | das Permeability Kit kann mit den folgenden Sorptionsgeräten eingesetzt werden: Vsorp Basic Vsorp Plus Vsorp Enhanced SPS11-10µ SPSx-1µ-High-Load | das Permeability Kit kann mit den folgenden Sorptionsgeräten eingesetzt werden: Vsorp Basic Vsorp Plus Vsorp Enhanced SPS11-10µ SPSx-1µ-High-Load |
Datenblatt – Wasserdampfpermeabilität