TAPPI T 523 Динамично измерване на преноса на водна пара през листови материали

В стандарта „TAPPI T 523 Динамично измерване на преноса на водна пара от листови материали“, разработен от Техническата асоциация на целулозно-хартиената и преработвателната промишленост (TAPPI), се посочва, че преносът на водна пара на листови опаковъчни материали, особено хартия с покритие бариерни филми, при всяка нормална или висока температура Описана е процедура, използваща затворена клетка за бързо оценяване на съотношението (WVTR).

Тази процедура включва поставяне на лист проба между стая с висока влажност (90 процента относителна влажност) и суха стая (5 процента или по-малко относителна влажност) и определяне на скоростта на промяна на влагата в сухата стая. Посредством крива на калибриране тези резултати от динамични тестове могат да бъдат преобразувани в грамове влага на квадратен метър на ден.

Тази процедура е общ метод, който позволява използването на всяко устройство за динамично измерване. Този метод не е предназначен за приложения в областта на околната среда, Агенцията по храните и лекарствата (FDA) или други регулаторни приложения.

Климатичните условия, на които са изложени опаковъчните материали, варират значително, така че тестването на пропускливостта на водна пара чрез всяка процедура служи за сравняване на различни материали, а не за прогнозиране на действителното им представяне на място. Въпреки че някои бариерни материали претърпяват промени в твърдото си състояние под 38 градуса, тази повишена температура често се използва за ускоряване на гравиметричните тестове за пропускливост на вода (TAPPI T 464 Скорост на пропускливост на водна пара на хартия и картон при повишена температура и влажност). Динамичните процедури са достатъчно чувствителни, така че не са необходими нито опасно високи температури, нито голям градиент на влажност.

Скоростта на пренос на влага от относително влажна атмосфера през бариера към по-суха атмосфера варира с времето до достигане на равновесие. Продължителността на преходния период варира в зависимост от способността на изпитвания материал да разтваря и задържа вода. Ако изпитваният материал набъбне, ще има и промяна в коефициента на дифузия. Например, с хидрофобен пластмасов филм равновесието обикновено се достига за по-малко от час. Хартията с бариерен филм от двете страни може да отнеме дни, за да се стабилизира.

Въпреки това, с процедура за динамично изпитване, скоростта на пропускане на водна пара през бариерния материал по време на преходния период може да се използва за оценка на качеството на бариерата на материала. Стойностите, измерени по този начин, могат да бъдат сравнени със стойности, получени при стационарни условия или използвани директно за контролни цели, когато се постигне подходяща корелация. Основното изискване за динамично изпитване е условията, управляващи потока, да са постоянни.

Пробата от материал за тестване се взема в съответствие със стандарта „TAPPI T 400 Вземане на проби и приемане на единична хартия, картон, картонена опаковка или свързан продукт“. Трябва да се изберат три екземпляра за изпитване от всяка единица за изпитване, без дефекти, дупки или други дефекти, които не са нормални за материала, и с подходящ размер, за да отговарят на използваното оборудване.

По отношение на кондиционирането, напълно хидрофобните тестови проби не са чувствителни към вода и бързо се постига задоволително равновесие при нормален тестов цикъл.

Компонентите на устройството за динамично измерване, използвани в тестовете, са:

• Клетка за пропускливост, проектирана така, че определена област от тестовата проба да е поставена между две камери. Едното отделение съдържа суха атмосфера, другото отделение съдържа атмосфера с висока относителна влажност.
• Устройството за компресия, което позволява бързо вкарване и отстраняване на тестовата проба, когато клетката е отворена и когато клетката е затворена, е правилно запечатана, за да се предотврати значително изтичане на водна пара между околната атмосфера и сухата камера.
• Камерата за влажност съдържа средства за поддържане на влажност в рамките на плюс/минус 2 процента от желаното ниво. Чрез използване на течна вода или наситена гъба може да се постигне значително наситена атмосфера в камерата, като разстоянието между течността и пробата е малко, но без пряк контакт между течността и пробата. По-ниски нива на влажност могат да бъдат постигнати чрез използване на наситени солеви разтвори вместо вода или газов поток с точно контролирана влажност.
• Сухата камера с връзки към източник на продухващ газ като азот или чист въздух се изсушава до 5 процента или по-малко относителна влажност, както се изисква от устройството. Камерата се продухва със сух газ, изолира се с клапани и се измерва натрупването на влага. От съществено значение е повърхностите на сухата камера да не абсорбират значителни количества влага.
• Сензор и индикатор за влажност, който реагира бързо и е способен да измерва промяна на относителната влажност от 0,05 процента или по-малко. Сензорът измерва промяната на влажността в сухата камера за тестване. Сензорът може да бъде лъч от инфрачервено лъчение, електрически съпротивителен елемент или електролитна клетка. Скоростта на промяна на влагата в сухата клетка се определя от времето, необходимо на концентрацията да се промени между две избрани нива или нейната промяна за определен период от време.
• Системата за контрол на температурата е необходима, за да поддържа клетката за пропускливост и тестовата проба при постоянна, известна температура в рамките на плюс/минус 0,2 градуса.

Сред многобройните изпитвания, измервания, анализи и проучвания за оценка, които предоставя за бизнеса в различни сектори, нашата организация също предоставя услуги за изпитване, определени в стандарта „TAPPI T 523 Динамично измерване на преноса на водна пара от листови материали“, с обучен и експертен персонал и съвременно технологично оборудване.