Стандартен метод за изпитване ASTM F2476-20 за определяне на скоростта на преминаване на въглероден диоксид (CO2TR) през бариерни материали с помощта на инфрачервен детектор

Стандартът „ASTM F2476-20 Стандартен метод за изпитване за определяне на скоростта на пропускане на въглероден диоксид (CO2TR) през бариерни материали с помощта на инфрачервен детектор“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва процедура за определяне на стационарната скорост на пропускане на въглероден диоксид през пластмаси под формата на филми, листове, ламинати, коекструдирани или покрити с пластмаса хартии или тъкани. В случай на хомогенни материали, това позволява да се определи:

• Скорост на пренос на въглероден диоксид (CO2TR)
• Пропускливост на филма за въглероден диоксид (PCO2)
• Коефициент на пропускливост на въглероден диоксид (P'CO2)

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

• Коефициентът на пропускливост на въглероден диоксид (P'CO2) е произведение от пропускливостта и дебелината на филма. Пропускливостта е от значение само за хомогенни материали, като в този случай тя е свойство на насипния материал. Това количество не трябва да се използва, освен ако връзката между дебелината и пропускливостта не е потвърдена в тестове, използващи няколко различни дебелини на материала.
• Пропускливостта на въглероден диоксид (PCO2) е съотношението на TR към разликата в парциалното налягане на въглеродния диоксид от двете страни на филма.
• Скоростта на пропускане на въглероден диоксид (CO2TR) е количеството въглероден диоксид, преминаващо през единица площ от паралелни повърхности на пластмасово фолио за единица време при тестови условия. Трябва да бъдат посочени условията на изпитване, включително температура и парциално налягане на въглеродния диоксид от двете страни на филма.

Скоростта на пропускане на въглероден диоксид се определя, след като пробата достигне равновесие в суха тестова среда. В този контекст, суха среда се счита за такава, в която относителната влажност е по-малка от 1 процент. Пробата е монтирана като запечатана полубариера между две камери при околно атмосферно налягане. Едната камера се продухва бавно с поток от азот, а другата камера - с въглероден диоксид. Тъй като въглеродният диоксид дифундира през филма в азотния газ-носител, той се пренася към инфрачервен детектор, където се произвежда електрически ток, чиято величина е пропорционална на количеството въглероден диоксид, постъпващо към детектора за единица време.

Скоростта на пренос на въглероден диоксид (CO2TR) е важен фактор за защитата на опаковката, осигурена от бариерните материали. Това обаче не е единственият определящ фактор и трябва да се използват допълнителни тестове, базирани на опит, за да се свържат характеристиките на опаковката с CO2TR. Подходящ е като метод за арбитражно 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.

Температурата е критичен параметър, влияещ върху измерването на CO2TR. Внимателният контрол на температурата ще помогне да се сведат до минимум промените, дължащи се на температурни колебания. Температурата трябва да се поддържа в рамките на плюс/минус 0,1 градуса по време на теста. Трябва да се докладват средната температура и температурният диапазон, установени по време на изпитването. Правилният контрол на температурата се постига по-лесно, ако устройството е поставено в среда с контролирана температура.

След като е бил използван за тестване на бариера с висока пропускливост, сензорът ще се нуждае от време, за да се установи до ниска стойност, характерна за добра бариера срещу въглероден диоксид. Следователно, материали със сравними качества на газопреносна способност трябва да се тестват заедно. Калибрирането трябва да се извърши с подходящо количество въглероден диоксид, сравнимо с CO2TR на тестваните проби.

Единиците за вземане на проби, използвани за определяне на CO2TR, трябва да бъдат представителни за количеството продукт, за което се изискват данни. Трябва да се внимава пробите да са представителни за условията по цялата ширина и дължина на ролката фолио.

Тестваните проби трябва да са представителни за тестваните материали и да нямат дефекти, включително бръчки, гънки и дупки (освен ако те не са характеристика на тествания материал). Ако е необходимо, средната дебелина се определя с точност до 2,5 µm, като се използва цифров микрометър (или еквивалентен) в поне пет точки, разпределени по цялата тестова площ. Записват се максимални, минимални и средни стойности.

Ако пробата е крехка (например с тънко покритие или незащитена метализация), измерването на материала може да компрометира или надраска бариерния слой. За такива проби може да е за предпочитане да се анализира дебелината на материала след теста за скорост на предаване. Ако изпитваната проба има асиметрична (многослойна) структура, двете повърхности трябва да бъдат маркирани с подходящи отличителни знаци и да се посочи ориентацията на изпитваната проба в дифузионната клетка.

Ако се използва специална процедура за кондициониране, това трябва да бъде включено в доклада.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ASTM F2476-20 Стандартен метод за изпитване за определяне на скоростта на преминаване на въглероден диоксид (CO2TR) през бариерни материали с помощта на инфрачервен детектор“.