Die Norm „ISO 2528 Folienmaterialien – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) – Gravimetrisches (Platten-)Verfahren“ der Internationalen Organisation für Normung (ISO) beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folienmaterialien. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen nicht empfohlen, wenn die erwartete Durchlässigkeit weniger als 1 g/m2 pro Tag beträgt oder wenn die Materialien dicker als 3 mm sind. In solchen Fällen ist das in ISO 9932 angegebene Verfahren vorzuziehen. Das Verfahren ist nicht anwendbar auf Folienmaterialien, die durch heißes Wachs beschädigt wurden oder unter den verwendeten Testbedingungen stark schrumpfen. Für einige Zwecke kann es notwendig sein, die Durchlässigkeit von zerknittertem Material zu bestimmen; ein entsprechendes Verfahren ist im Anhang der Norm (Anhang A) enthalten.
Im Sinne dieser Norm bezeichnet die Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) die pro Flächeneinheit und Zeiteinheit unter festgelegten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen durchgelassene Wasserdampfmasse. Sie wird in Gramm pro Quadratmeter und Tag angegeben. Die Wasserdampfdurchlässigkeit hängt von der Dicke, Zusammensetzung, Homogenität und Permeabilität des Bauteilmaterials sowie von den Temperatur- und relativen Feuchtigkeitsbedingungen während der Prüfung ab.
Im Prinzip werden bei der Prüfung Behälter, die ein Trockenmittel enthalten und mit dem zu prüfenden Material versiegelt sind, in eine kontrollierte Atmosphäre gestellt. Diese Behälter werden in geeigneten Abständen gewogen und die Wasserdampfdurchlässigkeitsrate wird aus der Massenzunahme bestimmt, da diese Zunahme proportional zum Zeitintervall wird.
Soll eine große Anzahl von Papieren beurteilt werden, sollte die Probenauswahl gemäß ISO 186 erfolgen. Es empfiehlt sich, die Proben vor der Herstellung der Prüfkörper je nach Material entsprechend der entsprechenden ISO-Normen zu konditionieren, insbesondere wenn eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit bekannt ist.
Zur Herstellung der Prüfstücke werden mindestens drei runde Prüfstücke, typischerweise mit einem Durchmesser von 90 mm, aus der Probe geschnitten (eines für jede zu prüfende Seite), wobei alle beschädigten Bereiche mithilfe einer Schneideschablone oder eines Prüfstückschneiders vermieden werden. Die Prüfstücke werden markiert, sodass die der Prüfatmosphäre ausgesetzte Seite leicht identifiziert werden kann. Ist das Material hygroskopisch oder ist eine höhere Genauigkeit erforderlich, werden mindestens zwei leere Prüfstücke hergestellt. Wurde das Plattenmaterial mit einem Verfahren unter Verwendung von Lösungsmitteln hergestellt, können die Ergebnisse durch Lösungsmittelrückstände in den Prüfstücken beeinflusst werden. Wenn die Prüfstücke bearbeitet werden, um Lösungsmittelrückstände zu entfernen, sind Einzelheiten dieser Bearbeitung im Prüfbericht anzugeben.
Die Zubereitung der Schalen unterscheidet sich geringfügig, je nachdem, ob eine Deckel- oder eine Ringschablone verwendet wird. Die Schalen und Schablonen werden grundsätzlich zunächst sorgfältig gereinigt und getrocknet. Das Trockenmittel wird auf die Platte gelegt, dann der Prüfling mit der gewünschten Seite nach oben und schließlich die Wachsschablone, wodurch eine dampfdichte Wachsversiegelung zwischen Prüfling und Platte entsteht. Details zu den verschiedenen Schablonentypen sind in der Norm aufgeführt. Um die Wasserdampfaufnahme des Trockenmittels zu minimieren,
Bei der Verwendung von Wachs und einer Kappenschablone wird jeder Behälter 3 mm bis 4 mm unterhalb der Endposition des Prüflings mit Trockenmittel gefüllt und angeklopft. Das Wachs wird im Wasserbad geschmolzen und die Dosiervorrichtung befüllt.
Das Prüfstück wird zentriert und die Wachsschablone eingelegt. Das geschmolzene Wachs wird in die Nut vorgeschoben, bis es die Oberseite der Wachsschablone erreicht. Nach dem Abkühlen wird die Verbindung durch Entfernen von Luftblasen und Haarrissen mit einer kleinen Gasflamme vervollständigt. Ein warmer Spatel kann diesen Vorgang unterstützen und eventuelle Schrumpfungsrisse, die während des Abkühlens entstanden sind, versiegeln.
Die Wachsschablone wird entfernt und die Baugruppe auf einwandfreie Montage geprüft. Um ein einfaches Entfernen der Wachsschablone zu gewährleisten, sollte zunächst eine dünne Schicht Vaseline um den Rand aufgetragen und überschüssiges Wachs, das das Prüfstück verunreinigen könnte, abgewischt werden.
Die Baugruppe ist mit einem nummerierten Deckel entsprechend der Containernummer abgedeckt.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) trägt dazu bei, dass Verpackungen, insbesondere von Lebensmitteln oder Arzneimitteln, trocken und haltbar bleiben. Im Bauwesen hilft sie zu beurteilen, wie gut Materialien das Eindringen von Feuchtigkeit verhindern, was die Isolierung und Schimmelbildung beeinträchtigen kann. In der Elektronik ist sie entscheidend für den Schutz feuchtigkeitsempfindlicher Komponenten. Bei Textilien hängt sie mit der Atmungsaktivität von Kleidung und Schutzausrüstung zusammen.
Die beiden gängigsten Methoden zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit sind die gravimetrische (Platten-) und die instrumentelle (Infrarot- oder Elektrolytsensoren).
Bei der gravimetrischen (Platten-)Methode wird eine Platte teilweise mit einem Trockenmittel (z. B. wasserfreiem Calciumchlorid) gefüllt und das Testmaterial (z. B. Folie oder Blech) darüber versiegelt. Die gesamte Anordnung wird in eine feuchte Umgebung gebracht. Wasserdampf wird vom Trockenmittel absorbiert, während es das Material durchdringt. Die Gewichtszunahme im Laufe der Zeit zeigt an, wie viel Feuchtigkeit durchdrungen ist.
Der versiegelte Behälter wird in eine Klimakammer (typischerweise 23 Grad Celsius und 50 Prozent relative Luftfeuchtigkeit) gestellt. Die Außentemperatur ist feucht, während das Innere des Behälters durch Austrocknung trocken ist.
Wasserdampf aus feuchter Luft durchdringt das Prüfmaterial und wird vom Trockenmittel absorbiert. Wenn der Dampf in den Becher eindringt, nimmt dessen Gewicht zu. Der Becher wird in regelmäßigen Abständen (z. B. alle 24 Stunden) gewogen. Die Gewichtszunahmerate gibt die Wasserdampfdurchlässigkeit an.
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 2528 „Plattenmaterialien – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) – Gravimetrische (Platten-)Methode“ an.
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