ASTM F1927 Скорост на пренос на кислород и пропускливост при контролирана относителна влажност

Стандартният метод за изпитване ASTM F1927 за определяне на скоростта на пренос на кислород, пропускливостта и пропускливостта през бариерни материали при контролирана относителна влажност с помощта на кулонометричен детектор, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM) , описва метод за изпитване за определяне на скоростта на пренос на кислород през филми, листове, ламинати, коекструзии или хартии или тъкани с пластмасово покритие в стационарно състояние, при определена температура и ниво на относителна влажност.

Този метод на изпитване разширява обичайната практика за използване на нулева влажност или в най-добрия случай предполагаема влажност. Влажността играе важна роля в скоростта на пропускане на кислороден газ при много материали. Този метод на изпитване позволява определянето на скоростта на пропускане на кислороден газ, пропускливостта на филма за кислород, пропускливостта на филма спрямо дебелината му и коефициента на пропускливост на кислород за хомогенни материали при определена температура и относителна влажност.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• Коефициентът на кислородна пропускливост представлява произведението от пропускливостта и дебелината на филма. Пропускливостта е от значение само за хомогенни материали, като в този случай тя е свойство на насипния материал. Тази величина не трябва да се използва, освен ако връзката между дебелината и пропускливостта не е била проверена в тестове с различни дебелини на материала.
• Кислородната пропускливост е съотношението на скоростта на преминаване на кислороден газ към разликата между парциалното налягане на кислорода от двете страни на филма.
• Коефициентът на кислородна пропускливост е съотношението на скоростта на пропускане на кислороден газ към дебелината на филма. Коефициентът на пропускливост е от значение само за хомогенни материали, като в този случай той е свойство на насипния материал. Тази величина не трябва да се използва, освен ако не е известна връзката между дебелината и скоростта на пропускане.
• Скоростта на кислородна пропускливост е количеството кислороден газ, преминаващо през единица площ от паралелни повърхности на пластмасово фолио за единица време при условия на изпитване при определена температура и относителна влажност (скорост на кислородна пропускливост). Трябва да се уточнят условията на изпитване, включително температура, относителна влажност и парциално налягане на кислорода от двете страни на фолиото.
• Коефициентът на предаване на кислороден газ е често използван коефициент на предаване на кислороден газ.

Скоростта на пропускане на кислороден газ се определя, след като пробата достигне равновесие при определена температура и влажност. Пробата се монтира като запечатана полубариера между две камери при околно атмосферно налягане. Едната камера се продухва бавно с азотен поток при определена температура и относителна влажност, а другата камера се продухва с кислороден поток, който може да е със същата температура като азотния поток, но с различна относителна влажност. Това по-точно симулира реалните условия на съхранение. Тъй като кислородният газ дифундира от филма в азотния газ-носител, той се транспортира до кулометричния детектор, където генерира електрически ток, пропорционален на количеството кислород, постъпващ към детектора за единица време.

Скоростта на пропускане на кислород при дадена температура и относителна влажност е важен фактор за защитата, осигурена от бариерните материали за опаковки. Тя обаче не е единственият фактор и трябва да се използват допълнителни емпирични тестове, за да се съпоставят характеристиките на опаковката със скоростта на пропускане на кислород. Подходящ е като арбитражен метод за изпитване, при условие че купувачът и продавачът се споразумеят за процедурите за вземане на проби, процедурите за стандартизация, условията на изпитване и критериите за приемане.

Наличието на определени смущаващи вещества в потока от газ-носител може да доведе до нежелани електрически изходи и фактори на грешки. Смущаващите вещества включват свободен хлор и някои силни окислители. Излагането на въглероден диоксид също трябва да бъде сведено до минимум, за да се предотврати повреда на сензора чрез реакция с електролита калиев хидроксид.

Тестовете използват устройство за подаване на кислороден газ. Необходимо е да се оценят алтернативни системи, за да се гарантира еквивалентна производителност. Устройството има дифузионна клетка, състояща се от две метални половини, които, когато са затворени над изпитваната проба, точно ще определят кръгла област. Типичните приемливи площи на дифузионните клетки са 100 и 50 cm². Обемът, затворен от всяка половина на клетката при компресия, не е критичен: той трябва да е достатъчно малък, за да позволи бърз газообмен, но не толкова малък, че провиснал или издут неподдържан филм да докосва краищата на клетката. Дифузионната клетка трябва да бъде оборудвана със съоръжение за измерване и контрол на температурата и със средство за измерване и контрол на относителната влажност. Контролът на температурата е от решаващо значение, тъй като относителната влажност може да варира с до 5 процента RH/градус Целзий в определени температурни зони. Компактният дизайн на структурата на дифузионната клетка, заедно със свързаните с нея контроли, позволява по-добър контрол на температурата. Температурата трябва да се контролира до плюс/минус 0,5 градуса Целзий или по-добре.

Кулометричният детектор е вид аналитичен детектор, използван в химичния анализ, най-често в газовата хроматография (GC), който измерва веществата въз основа на общия електрически заряд, необходим за провеждане на химическа реакция, включваща аналит. Детекторът използва електрохимична клетка, в която целевото съединение претърпява окисление или редукция. Реакцията произвежда или консумира електрони и се измерва необходимото количество електрически ток (или общ заряд). Тъй като електрическият ток е право пропорционален на количеството аналит, това позволява високоточно количествено определяне. Кулометричният титратор определя съдържанието на вода в пробите чрез измерване на заряда, необходим за производството на йод, който ще реагира с водата.

Кулометричният детектор предоставя много точни резултати, особено когато е правилно калибриран и се използва при оптимални условия. Той е високочувствителен и прецизен метод, особено за анализ на следи.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, се гордее със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със „ASTM F1927 Стандартен метод за изпитване за определяне на скоростта на преминаване на кислороден газ, пропускливостта и пропускливостта през бариерни материали при контролирана относителна влажност с помощта на кулонометричен детектор“.