La norma “ASTM D1434-23 Método de prueba estándar para determinar las propiedades de permeabilidad a los gases de películas y láminas de plástico” desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un método manométrico para determinar la tasa de transmisión en estado estable de un gas a través de plásticos en forma de películas, láminas, laminados y papeles o telas recubiertos de plástico. Este método de prueba permite la determinación de:
Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:
Durante la prueba, la muestra se monta en una celda de transmisión de gas, creando una semibarrera cerrada entre las dos cámaras. Una cámara contiene el gas de prueba a una presión alta determinada y la otra cámara recibe el gas permeado a una presión más baja. La cámara de baja presión se vacía inicialmente. Después de la evacuación, se permite que la cámara de baja presión acumule el gas de prueba permeable. La transmisión de gas a través de la muestra de prueba se determina monitoreando la pendiente de aumento de presión a lo largo del tiempo.
Estas mediciones proporcionan estimaciones semicuantitativas de la conducción de gases puros individuales a través de películas y láminas. La correlación de los valores medidos con cualquier uso específico, como por ejemplo la protección del contenido del envase, debe determinarse mediante la experiencia. La tasa de transmisión de gas se ve afectada por condiciones no mencionadas específicamente en estas pruebas, como el contenido de humedad, el contenido de plastificante y la falta de homogeneidad. Estas pruebas no incluyen ninguna disposición para probar los sellos que puedan incluirse en las aplicaciones de embalaje. Las pruebas se realizan utilizando gas con 0 por ciento de cambio de humedad.
Para reducir las preocupaciones por la liberación de gases del material (como vapor de agua o solventes absorbidos), todas las muestras de prueba se acondicionan en un desecador a 618 grados más/menos 21 grados de acuerdo con ASTM D48-23 para pruebas donde se requiere acondicionamiento, al menos 2 horas antes de la prueba, sobre cloruro de calcio u otro desecante adecuado.
Se pueden utilizar métodos alternativos para acondicionar las muestras si estas condiciones se describen en el informe. Por ejemplo, un acondicionamiento alternativo sería colocar la muestra en una caja de limpieza para eliminar la humedad o los solventes absorbidos.
Para las pruebas ambientales, la temperatura de la celda debe controlarse a 23 grados más/menos 2 grados. Para los dispositivos capaces de controlar la temperatura de la celda, se debe utilizar una tolerancia de más/menos 1 grado.
Los métodos de prueba descritos y las técnicas utilizadas para muestrear un lote de material a probar deben depender del tipo de información buscada. Se debe tener cuidado para garantizar que las muestras sean representativas de las condiciones a lo largo y ancho de los rollos de película. “ASTM D1898-68(1989) Práctica estándar para el muestreo de plásticos” establece que cuando se muestrea un lote de material, se debe analizar una cantidad suficiente de muestras para estar seguro de que la información sea representativa del lote u otro tamaño de lote que se esté analizando.
Al realizar la prueba, se coloca el volumen de llenado adecuado en la cámara de baja presión. Se coloca un papel de filtro en la cámara de baja presión. Se aplica una capa fina y uniforme de grasa de vacío a la superficie de sellado de la cámara de baja presión en contacto con la muestra. Se debe evitar el exceso de grasa, ya que puede filtrarse sobre el papel de filtro y reducir el área de exposición a la tasa de transmisión.
La muestra acondicionada se coloca en la cámara de baja presión y se verifica si tiene arrugas o flojedad. Las arrugas en la muestra pueden provocar fugas en la cámara y una muestra montada de forma suelta tendrá una mayor superficie. Ambos pueden dar lugar a resultados de pruebas falsos.
La junta tórica y la superficie de sellado en la cámara de alta presión se engrasan ligeramente y luego se colocan cuidadosamente sobre la muestra y se aseguran en su lugar con presión uniforme para garantizar un sellado hermético al vacío.
Se pone en marcha la bomba de vacío y se evacúa el aire ambiente del sistema de cámara de baja presión, luego se evacúa la cámara de alta presión. Cuando el aire se descarga a 26 Pa o menos, la válvula correspondiente se cierra y la bomba de vacío se detiene. El tiempo necesario para evacuar el sistema depende del volumen del sistema y de la evolución del gas de muestra.
Si la presión en la cámara de baja presión aumenta inmediatamente, esto puede ser una indicación de que hay una fuga o de que se ha ventilado una gran cantidad de gas de muestra y se debe repetir el montaje de la muestra o la evacuación inicial, o ambos.
El gas de prueba se introduce en la cámara de alta presión. Cuando la presión alcanza el nivel de presión de prueba deseado, se corta el suministro de gas. Se registra el valor de alta presión. Cuando se agrega gas de prueba, un aumento de presión en el lado de baja presión confirma que el gas ha pasado a través de la muestra.
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