La norma ISO 2528 Materiales laminares - Determinación de la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) - Método gravimétrico (placa) describe un método para determinar la tasa de transmisión de vapor de agua en materiales laminares. Este método generalmente no se recomienda si se espera que la tasa de transmisión sea inferior a 1 g/m² por día o para materiales con un espesor superior a 3 mm. En tales casos, se prefiere el método especificado en la norma ISO 9932. Este método no es aplicable a materiales de película dañados por cera caliente o que se encojan significativamente en las condiciones de prueba utilizadas. Para algunos fines, puede ser necesario determinar la tasa de transmisión de material arrugado; el procedimiento para ello se incluye en el apéndice de la norma (Anexo A).
Para los fines de esta norma , la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) se refiere a la masa de vapor de agua transmitida por unidad de área y por unidad de tiempo bajo condiciones específicas de temperatura y humedad. Se expresa en gramos por metro cuadrado por día. La tasa de transmisión de vapor de agua depende del espesor, la composición, la homogeneidad y la permeabilidad del material del componente, así como de las condiciones de temperatura y humedad relativa bajo las cuales se realiza el ensayo.
En principio, durante las pruebas, se colocan en atmósfera controlada recipientes con desecante, sellados con el material a ensayar. Estos recipientes se pesan a intervalos adecuados y la tasa de transmisión de vapor de agua se determina a partir del aumento de masa, ya que este se vuelve proporcional al intervalo de tiempo.
Si se debe evaluar una gran cantidad de papeles, las muestras deben seleccionarse de acuerdo con la norma ISO 186. Se recomienda que las muestras se acondicionen de acuerdo con las normas ISO pertinentes, dependiendo del material, antes de preparar las piezas de prueba, especialmente si se sabe que la tasa de transmisión de vapor de agua es alta.
Al preparar las probetas, se cortan de la muestra al menos tres probetas circulares, normalmente de 90 mm de diámetro (una por cada lado a ensayar), evitando cualquier zona dañada, utilizando una plantilla de corte o un cortador de probetas. Las probetas se marcan para facilitar la identificación del lado expuesto a la atmósfera de ensayo. Si el material es higroscópico o se requiere mayor precisión, se preparan al menos dos probetas en blanco. Si el material laminar se preparó mediante un proceso con disolventes, los resultados pueden verse afectados por el disolvente residual presente en las probetas. Si las probetas se procesan para eliminar el disolvente residual, se deben incluir detalles de este procesamiento en el informe de ensayo.
El método de preparación de los platos varía ligeramente según se utilice una plantilla de tapa o de anillo. Los platos y las plantillas siempre se limpian y secan cuidadosamente. Se coloca el desecante en la placa, seguido de la probeta (con el lado requerido hacia arriba) y, finalmente, la plantilla de cera, creando un sello de cera hermético entre la probeta y la placa. La norma proporciona detalles sobre los diferentes tipos de plantillas. Para minimizar la absorción de vapor de agua por el desecante,
Al utilizar cera y una plantilla de tapa, cada recipiente se llena con desecante hasta 3 a 4 mm por debajo de la posición final de la pieza de prueba y se golpea ligeramente. La cera se funde en un baño de agua y se llena el dispensador.
La pieza de prueba se centra en su posición y luego se inserta la plantilla de cera. La cera fundida avanza por la ranura hasta alcanzar la superficie superior de la plantilla. Una vez enfriada, la unión se completa eliminando las burbujas de aire y las grietas superficiales con una pequeña llama de gas. Se puede pasar una espátula tibia sobre la cera para facilitar este proceso, sellando cualquier grieta por contracción que pueda haberse formado durante el enfriamiento.
Se retira la plantilla de cera y se inspecciona el conjunto para garantizar un montaje satisfactorio. Para facilitar su extracción, se aplica primero una fina capa de vaselina alrededor del borde y se limpia cualquier exceso que pueda contaminar la pieza de prueba.
El conjunto está cubierto por una tapa numerada correspondiente al número del contenedor.
La tasa de transmisión de vapor de agua (TRVA) ayuda a que los envases, especialmente los de alimentos o productos farmacéuticos, se mantengan secos y estables durante su almacenamiento. En la construcción, ayuda a evaluar la eficacia de los materiales para evitar la entrada de humedad, que puede afectar el aislamiento y la formación de moho. En electrónica, es fundamental para proteger los componentes sensibles a la humedad. En el sector textil, se relaciona con la transpirabilidad de la ropa y los equipos de protección.
Los dos métodos más comunes para determinar la tasa de transmisión de vapor de agua son el gravimétrico (placa) y el instrumental (sensores infrarrojos o electrolíticos).
En el método gravimétrico (de placa), una placa se llena parcialmente con un desecante (como cloruro de calcio anhidro) y el material de prueba (como una película o lámina) se sella sobre ella. Todo el conjunto se coloca en un ambiente húmedo. El vapor de agua es absorbido por el desecante al atravesar el material. El aumento de peso con el tiempo indica la cantidad de humedad que ha pasado a través de él.
El contenedor sellado se coloca en una cámara de ambiente controlado (normalmente a 23 °C y 50 % de humedad relativa). El ambiente exterior es húmedo y el interior del contenedor está seco debido a la desecación.
El vapor de agua del aire húmedo atraviesa el material de prueba y es absorbido por el desecante. A medida que el vapor entra en el vaso de precipitados, su peso aumenta. El vaso de precipitados se pesa a intervalos regulares (por ejemplo, cada 24 horas). La tasa de aumento de peso representa la velocidad de transmisión del vapor de agua.
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