DIN 53122-1 تحديد نفاذية بخار الماء للأغشية البلاستيكية والمطاطية والورق والكرتون وغيرها من المواد الورقية - الجزء 1: الطريقة الوزنية

DIN 53122-1 تحديد نفاذية بخار الماء للأغشية البلاستيكية والمطاطية والورق والكرتون وغيرها من المواد الورقية - الجزء 1: الطريقة الوزنية

يصف المعيار "DIN 53122-1 اختبار الأغشية البلاستيكية والإيلاستومرية والورق والكرتون والمواد الورقية الأخرى - تحديد نفاذية بخار الماء - الجزء 1: الطريقة الوزنية"، الذي نشره المعهد الألماني للتوحيد القياسي (DIN)، طريقة اختبار لتحديد نفاذية بخار الماء باستخدام الطريقة الوزنية.

DIN 53122-1 تحديد نفاذية بخار الماء للأغشية البلاستيكية والمطاطية والورق والكرتون وغيرها من المواد الورقية - الجزء 1: الطريقة الوزنية

يتضمن معيار DIN 53122-1 طريقة اختبار وزنية لقياس نسبة نفاذية بخار الماء (WVTR)، والمعروفة أيضًا بنسبة نفاذية بخار الرطوبة (MVTR)، للمواد الشبيهة بالصفائح. يوفر هذا المعيار طريقة موثوقة وتقليدية لقياس مدى سهولة مرور بخار الماء عبر المواد المسطحة. تُستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في مراقبة الجودة وتطوير المواد في صناعات مثل:

  • التعبئة والتغليف (للأغذية والأدوية والإلكترونيات، وأينما كان التحكم في دخول الرطوبة أو خروجها أمرًا بالغ الأهمية)
  • أغشية بلاستيكية وبوليمرية
  • الورق والكرتون والكرتون المموج
  • صفائح مطاطية ومطاط صناعي
  • المنسوجات المطلية أو مواد الحاجز الأخرى

تتميز المواد ذات الحاجز العالي (مثل رقائق الألومنيوم) عادةً بمعدلات نفاذية منخفضة جدًا لبخار الماء (<0,1-1 جم/م²/يوم)، في حين أن المواد الأكثر نفاذية مثل الورق أو بعض أنواع البلاستيك يمكن أن تتجاوز 10-50 جم/م²/يوم.

تعتمد طريقة الاختبار هذه على تغير الوزن (القياس الوزني) لتحديد كمية بخار الماء المارة عبر عينة الاختبار. يوجد نوعان شائعان من التكوينات (يُشار إليهما غالبًا باسم الكوب الجاف والكوب الرطب):

  • الطريقة أ (الأكثر شيوعًا لمواد العزل): تُغلّف عينة الاختبار في وعاء يحتوي على مادة مجففة قوية (الجانب الجاف، مثل كلوريد الكالسيوم أو هلام السيليكا). يوضع الوعاء في بيئة ذات رطوبة عالية مضبوطة (عادةً 85 أو 90 بالمئة رطوبة نسبية عند 23 أو 38 درجة مئوية). ينتشر بخار الماء من البيئة عبر المادة إلى داخل الوعاء، مما يؤدي إلى زيادة وزن الوعاء بمرور الوقت.
  • الطريقة الثانية (للمواد ذات النفاذية العالية): يُملأ الوعاء بالماء (الجانب المبلل، رطوبة نسبية 100% في الداخل) ويُضبط مستوى الرطوبة الخارجية عند مستوى منخفض. يتبخر الماء وينتشر للخارج، مما يؤدي إلى فقدان الوعاء لوزنه.

تتبع هذه العملية عموماً الخطوات التالية:

  • يتم تحضير وتجهيز عينات الاختبار الدائرية أو ذات المساحة المحددة.
  • يتم إحكام إغلاق وعاء العينة (يتم استخدام الشمع أو الشحم أو الضغط الميكانيكي لمنع التسرب).
  • يتم إخضاع جهاز الاختبار لظروف درجة حرارة ورطوبة نسبية ثابتة في غرفة مناخية.
  • يتم وزن الحاويات بشكل دوري (يوميًا أو على فترات محددة) حتى يتم الحصول على تغير خطي ثابت في الوزن.
  • يتم حساب نسبة انتقال بخار الماء (WVTR) من ميل منحنى الوزن والزمن.

يتم التعبير عن معدل النقل بشكل عام بوحدة غرام/(م²·يوم) (غرامات من بخار الماء لكل متر مربع/يوم)، مع مراعاة سمك المرجع، للمواد المتجانسة.

من حيث ظروف الاختبار، يتم تحديد درجة الحرارة والرطوبة بدقة (على سبيل المثال، الظروف الاستوائية مثل 23 درجة مئوية مع 85 بالمائة رطوبة نسبية أو 38 درجة مئوية مع 90 بالمائة رطوبة نسبية).

من حيث وقت الاستقرار، يجب أن تصل المواد إلى حالة انتشار مستقرة (عادةً من أيام إلى أسابيع للحواجز الجيدة).

من حيث الحساسية ومصادر الخطأ، يمكن أن تؤثر تأثيرات الحواف، وضعف الإحكام، وتقلبات درجة الحرارة، أو المواد غير المتجانسة على النتائج.

تُناسب هذه الطريقة نطاقًا واسعًا من قيم نفاذية بخار الماء، بدءًا من القيم المنخفضة جدًا (باستخدام رقائق عازلة عالية) وصولًا إلى القيم العالية. أما بالنسبة للنفاذيات المنخفضة للغاية، فيُفضّل استخدام معيار DIN 53122-2 (الغاز الحامل/الطرق المانومترية أو التحليلية الكهربائية) أو معيار ISO 15106.

تتشابه طريقة التغطية إلى حد كبير مع معايير ASTM E96 (الإجراء أ أو ب)، وISO 2528، وJIS Z 0208، وTAPPI T 464. كما تدّعي العديد من الأجهزة الحديثة أنها متوافقة مع معيار DIN 53122-1.

على الرغم من استمرار استخدامها كمرجع، خاصة في أوروبا، لبعض المواصفات القديمة، فإن العديد من المختبرات تستخدم الآن طرقًا أسرع تعتمد على أجهزة الاستشعار (مثل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء، أو التحليل الكهربائي، أو مستشعرات الأشعة تحت الحمراء المعدلة وفقًا لمعيار ISO 15106-1/2/3) للاختبارات الروتينية. ومع ذلك، تبقى طرق قياس الوزن باستخدام الأكواب هي التقنية المرجعية للتحقق من صحة البيانات وللمواد ذات معدلات النقل المنخفضة جدًا أو العالية جدًا.

باختصار، يصف معيار DIN 53122-1 طريقة لتحديد سُمك الورق والكرتون باستخدام القياس الميكانيكي في ظل ظروف محددة. يُعدّ قياس السُمك بدقة أمرًا بالغ الأهمية لحسابات الكثافة والحجم ومراقبة الجودة في صناعات إنتاج الورق وتحويله.

يحدد هذا المعيار:

  • مواصفات جهاز القياس
  • الضغط المطبق أثناء القياس
  • تحضير العينات وتكييفها
  • متطلبات إعداد التقارير

يتم تحديد السماكة بوضع عينة من الورق أو الكرتون بين سطحين متوازيين للقياس تحت ضغط محدد. تُسجل المسافة الرأسية بين السطحين على أنها سماكة المادة.

تتكون المعدات المستخدمة في الاختبارات عادةً مما يلي:

  • سندان مسطح (سطح قياس)
  • قدم ضاغطة متحركة.
  • آلية الحمل الثابت
  • مؤشر الحساسية (تناظري أو رقمي)

يحدد معيار DIN 53122-1 معايير اختبار صارمة لضمان إمكانية التكرار:

  • ينبغي تهيئة العينات في جو قياسي. هذا يمنع حدوث تغيرات في الأبعاد مرتبطة بالرطوبة.
  • يحدد هذا المعيار ضغط التلامس بين أسطح القياس والعينة. ويجب التحكم في هذا الضغط للأسباب التالية:
  • الضغط الزائد يضغط الورق.
  • يؤدي انخفاض الضغط إلى قراءات غير متسقة.
  • ولضمان خصائص تثبيت متسقة، يتم توحيد قطر ومساحة سطح التلامس لقدم الضغط.

يتم أخذ قياسات متعددة في مواقع مختلفة، ويتم الإبلاغ عن المتوسط ​​الحسابي.

يُستخدم معيار DIN 53122-1 على نطاق واسع في المجالات التالية:

  • مراقبة الجودة في إنتاج الورق.
  • إنتاج كرتون التغليف
  • التحقق من مواصفات ورق الطباعة
  • مختبرات البحث والتطوير
  • اختبارات الملاءمة للمعاملات التجارية

تعتمد صناعات مثل التعبئة والتغليف والنشر وتصنيع الورق المتخصص على قياسات السماكة الموحدة لضمان اتساق الأداء.

يؤثر سمك الطبقة بشكل مباشر على ما يلي:

  • الصلابة والصلابة
  • إمكانية الطباعة
  • العتامة
  • الحجم والكثافة
  • سلوك الطي
  • أداء القطع بالقوالب

في الختام، يوفر معيار DIN 53122-1 طريقة دقيقة وقابلة للتكرار ومتوافقة دوليًا لتحديد سمك الورق والكرتون.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار DIN 53122-1.

واتس اب