Metode Uji Standar ASTM F2391-05 untuk Mengukur Integritas Kemasan dan Segel Menggunakan Helium sebagai Gas Pelacak

Standar “Metode uji standar ASTM F2391-05 untuk mengukur integritas kemasan dan segel menggunakan helium sebagai gas pelacak” yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode uji yang dapat digunakan untuk mengukur kinerja keseluruhan kemasan dan penghalang segel dari berbagai jenis kemasan dan bentuk kemasan, serta jenis paking/penutup. Elemen kunci dari metode ini adalah:

• Helium (digunakan sebagai gas pelacak)
• Detektor kebocoran helium (spektrometer massa)
• Peralatan uji khusus paket/produk

Sebagian besar aplikasi deteksi kebocoran helium bersifat merusak, artinya helium harus disuntikkan ke dalam kemasan setelah disegel. Lokasi suntikan kemudian perlu ditutup atau ditambal dari luar. Atau, jika helium dapat dimasukkan ke dalam ruang kosong sebelum disegel, metode ini tidak akan menimbulkan kerusakan karena yang perlu dilakukan hanyalah mendeteksi keluarnya helium dari kemasan yang disegel.

Standar ini mencakup dua metode pengujian: mode sniffer dan mode vakum. Mode sniffer merupakan prosedur yang berharga untuk banyak aplikasi, tetapi memiliki variabilitas yang lebih besar tergantung pada bagaimana operator melakukan pengujian. Misalnya, apakah paket tersebut dikompresi atau tidak, efek dari beberapa kebocoran kecil dibandingkan dengan lebih sedikit kebocoran besar, konsentrasi helium latar belakang, permeabilitas paket, dan kecepatan pemindaian dilakukan. Pengujian lebih lanjut masih ditunggu untuk mengukur variabilitas prosedur ini.

Prosedur A: Mode sniffer, paket dipindai secara eksternal untuk mendeteksi helium yang keluar ke atmosfer atau jangkar. Prosedur B: Mode vakum, paket berisi helium ditempatkan dalam rangka tertutup. Setelah ruang hampa ditarik, helium yang keluar ke rangka tertutup (volume tangkapan) terdeteksi. Seringkali perlengkapan dibuat khusus untuk paket tertentu yang sedang diuji.

Sensitivitas metode ini bergantung pada deteksi:

• Kebocoran besar: 10^-2 saya³/s sampai 10^-5 saya³/s
• Kebocoran sedang: 10^-5 saya³/s sampai 10^-7 saya³/s
• Kebocoran halus: 10^-7 saya³/s sampai 10^-9 saya³/s
• Kebocoran ultra-halus: 10^-9 saya³/s sampai 10^-11 saya³/s

Istilah besar, sedang, halus dan sangat halus merupakan istilah relatif dan tidak menyiratkan bahwa tingkat kebocoran tertentu dapat diterima. Penerapan secara individual menentukan tingkat integritas yang diperlukan. Untuk banyak aplikasi pengemasan, hanya kebocoran besar yang dianggap tidak dapat diterima dan kemampuan mendeteksi kebocoran yang lebih kecil dapat diabaikan. Semua tingkat kebocoran yang dikutip dalam metode ini didasarkan pada konversi kondisi aktual (berdasarkan tekanan parsial helium) menjadi perbedaan tekanan satu atmosfer dan kondisi suhu standar.

Standar ini dapat diterapkan pada semua jenis kemasan, fleksibel, semi-kaku, atau kaku. Sensitivitas yang dilaporkan dalam data pendukung untuk metode ini berkaitan dengan kemampuan mendeteksi helium yang dipancarkan dari sampel dan bukan merupakan fungsi dari bentuk kemasan. Metode ini tidak dapat diterapkan pada kemasan yang dapat bernapas atau berpori. Hasil yang diperoleh mungkin bersifat kualitatif, semi-kuantitatif atau kuantitatif, tergantung pada prosedur yang digunakan.

Desain perlengkapan pengujian tidak termasuk dalam cakupan metode ini kecuali bahwa desain yang berbeda akan dibutuhkan untuk aplikasi yang berbeda (dengan jenis kemasan dan persyaratan integritas kemasan yang berbeda). Selain itu, pemilihan dan desain perlengkapan ditentukan oleh di mana dalam proses produksi pengujian akan dilakukan, dengan kata lain, kontrol kualitas dan hasil penelitian.

Kedua prosedur pengujian ini (mode sniffer atau mode vakum) mengharuskan paket yang diuji memiliki tingkat helium yang dapat diukur di sisi paket yang berlawanan dengan sensor detektor kebocoran (biasanya di bagian dalam paket). Jika kemasan tidak dapat atau tidak boleh disegel helium, perlengkapan uji yang digunakan untuk pengujian tersebut harus menyediakan pemasukan helium di lokasi dan waktu yang tepat dalam siklus pengujian. Pengecualian untuk hal ini adalah paket dengan kebocoran besar di mana variasi teknik pengisian atau perendaman tekanan helium diterapkan.

Untuk keperluan standar ini, istilah dan definisi dalam “Terminologi Standar ASTM D996-23 untuk media pengemasan dan distribusi,” “Terminologi Standar ASTM F17-17 untuk pengemasan penghalang primer,” dan “Terminologi Standar ASTM F1327-05 untuk bahan penghalang untuk pengemasan medis,” serta definisi berikut, berlaku:

• Tingkat kebocoran helium aktual, tingkat sinyal tingkat kebocoran helium yang terukur, ditetapkan pada gaya penggerak pada konsentrasi 101 persen pada 1,0 KPa (100 atmosfer).
• Kemasan yang dapat bernapas/berpori adalah kemasan yang secara sengaja memungkinkan gas atau uap mengalir bebas, seluruhnya atau sebagian, ke dalam dan keluar kemasan.
• Kemasan fleksibel adalah kemasan (biasanya tas, kantong, dan karung) yang terbuat dari bahan yang dapat ditekuk dengan mudah.
• Kemasan kedap air adalah kemasan yang terbuat dari bahan (biasanya logam atau kaca) yang mencegah gas atau uap mengalir ke dalam atau keluar dari kemasan.
• Tingkat kebocoran helium yang diukur adalah tingkat sinyal helium yang diperoleh berdasarkan konsentrasi helium aktual dalam kemasan.
• Degassing adalah pelepasan gas yang teradsorpsi, terserap, atau terperangkap secara fisik dari permukaan suatu struktur.
• Kriteria lulus/gagal adalah tingkat kebocoran helium aktual yang telah ditentukan sebelumnya, di mana paket yang diuji dianggap rusak dan karenanya tidak dapat diterima.
• Kemasan semi-kaku adalah kemasan yang biasanya dibentuk menjadi blister atau baki yang di dalamnya diaplikasikan bahan penutup yang sesuai sebagai media penutup (biasanya bahan yang dapat dibentuk secara termal atau dapat dibentuk secara dingin).

Organisasi kami memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan bidang sains dan teknologi di dunia dan terus-menerus meningkatkan diri. Di antara berbagai studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, ada juga layanan pengujian sesuai dengan standar “Metode uji standar ASTM F2391-05 untuk mengukur integritas kemasan dan segel menggunakan helium sebagai gas pelacak”.