Die vom Deutschen Institut für Normung (DIN) herausgegebene Norm „DIN 53122-1 Prüfung von Kunststoff- und Elastomerfolien, Papieren, Karton und anderen Plattenwerkstoffen - Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit - Teil 1: Gravimetrisches Verfahren“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit mittels des gravimetrischen Verfahrens.
Die Norm DIN 53122-1 beschreibt ein gravimetrisches Prüfverfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR, auch Feuchtigkeitsdampfdurchlässigkeit (MVTR) genannt) von flächigen Materialien. Diese Norm bietet ein zuverlässiges, konventionelles Verfahren zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit flacher Materialien. Das Verfahren findet breite Anwendung in der Qualitätskontrolle und Materialentwicklung, beispielsweise in folgenden Branchen:
Hochbarriere-Materialien (z. B. Aluminiumfolienlaminate) weisen typischerweise sehr niedrige Wasserdampfdurchlässigkeitsraten (<0,1–1 g/m²/Tag) auf, während durchlässigere Materialien wie Papier oder einige Kunststoffe Werte von 10–50 g/m²/Tag überschreiten können.
Dieses Prüfverfahren beruht auf der Gewichtsveränderung (Gravimetrie), um die Menge an Wasserdampf zu bestimmen, die die Prüfprobe durchdringt. Es gibt zwei gängige Konfigurationen (oft als Trockenbecher und Nassbecher bezeichnet):
Dieser Prozess folgt im Allgemeinen diesen Schritten:
Die Transmissionsrate wird im Allgemeinen in g/(m²·Tag) (Gramm Wasserdampf pro Quadratmeter/Tag) angegeben und auf die Referenzdicke normiert, für homogene Materialien.
Hinsichtlich der Testbedingungen sind Temperatur und Luftfeuchtigkeit genau definiert (z. B. tropische Bedingungen wie 23 Grad Celsius bei 85 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit oder 38 Grad Celsius bei 90 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit).
Hinsichtlich der Stabilisierungszeit müssen die Materialien einen stabilen Diffusionszustand erreichen (typischerweise Tage bis Wochen für gute Barrieren).
Hinsichtlich der Empfindlichkeit und der Fehlerquellen können Randeffekte, mangelhafte Abdichtung, Temperaturschwankungen oder inhomogene Materialien die Ergebnisse beeinflussen.
Dieses Verfahren eignet sich für einen breiten Bereich von Wasserdampfdurchlässigkeitswerten, von sehr niedrigen (Hochbarrierefolien) bis hin zu hohen Werten. Für extrem niedrige Durchlässigkeiten sind die Normen DIN 53122-2 (Trägergas-/manometrische oder elektrolytische Verfahren) oder ISO 15106 vorzuziehen.
Das Verschließverfahren ähnelt stark den Normen ASTM E96 (Verfahren A oder B), ISO 2528, JIS Z 0208 und TAPPI T 464. Viele moderne Geräte geben zudem an, der Norm DIN 53122-1 zu entsprechen.
Obwohl die gravimetrische Methode, insbesondere in Europa, für einige ältere Spezifikationen weiterhin als Referenz dient, setzen viele Labore für Routineprüfungen mittlerweile schnellere sensorbasierte Verfahren ein (z. B. Infrarot-, Elektrolyt- oder modulierte Infrarotsensoren nach ISO 15106-1/2/3). Für die Verifizierung und bei Materialien mit sehr niedrigen oder sehr hohen Transmissionsraten bleibt die gravimetrische Methode jedoch die Referenzmethode.
Kurz gesagt, beschreibt die Norm DIN 53122-1 ein Verfahren zur Bestimmung der Dicke von Papier und Karton mittels mechanischer Messung unter festgelegten Bedingungen. Eine genaue Dickenmessung ist entscheidend für Dichte- und Volumenberechnungen sowie die Qualitätskontrolle in der Papierherstellung und -verarbeitung.
Diese Norm definiert:
Die Dicke wird bestimmt, indem eine Papier- oder Kartonprobe unter einem bestimmten Druck zwischen zwei parallele Messflächen gelegt wird. Der vertikale Abstand zwischen den Flächen wird als Materialdicke erfasst.
Die bei den Tests verwendete Ausrüstung besteht typischerweise aus Folgendem:
Die Norm DIN 53122-1 legt strenge Prüfparameter fest, um die Wiederholbarkeit zu gewährleisten:
Es werden mehrere Messungen an verschiedenen Stellen durchgeführt und der arithmetische Mittelwert angegeben.
Die Norm DIN 53122-1 findet in folgenden Bereichen breite Anwendung:
Branchen wie die Verpackungs-, Verlags- und Spezialpapierherstellung sind auf standardisierte Dickenmessungen angewiesen, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten.
Die Dicke hat direkten Einfluss auf Folgendes:
Zusammenfassend bietet die Norm DIN 53122-1 eine präzise, wiederholbare und international harmonisierte Methode zur Bestimmung der Dicke von Papier und Karton.
Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm DIN 53122-1 an.
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