DIN 53380 Pengujian Plastik - Penentuan Permeabilitas Gas

Standar “DIN 53380 Pengujian plastik - Penentuan permeabilitas gas”, yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), terdiri dari sub-bagian berikut yang diterbitkan dengan judul yang sama:

Metode yang dijelaskan dalam standar “DIN 53380-1 Bagian 1: Metode pengukuran volumetrik untuk film plastik” digunakan untuk menentukan kecepatan gas (misalnya, oksigen, karbon dioksida, nitrogen, dan campurannya) yang melewati film plastik dan, akibatnya, kesesuaiannya untuk pengemasan, misalnya, produk sensitif. Metode ini tidak dapat digunakan untuk gas yang cenderung mengembun atau bereaksi secara kimia dengan bahan sampel.

Laju aliran gas diukur dengan menentukan volume gas yang melewati sampel dalam kondisi tertentu. Kondisi yang tercantum dalam Klausul 8 cocok untuk menentukan laju aliran gas mulai dari sekitar 3 cm³/(m²•d•bar) hingga 20000 cm³/(m²•d•bar) (d adalah simbol untuk hari). Karena laju aliran gas bergantung pada ketebalan produk, hasil yang dapat direproduksi hanya dapat diperoleh dengan sampel yang memiliki ketebalan seragam. Untuk material homogen, laju aliran gas umumnya berbanding terbalik dengan ketebalan.

Dalam dunia ilmu material dan teknik plastik, memastikan integritas dan kinerja bahan kemasan sangatlah penting. Salah satu sifat kritis film yang digunakan dalam kemasan makanan, perangkat medis, dan aplikasi industri adalah kemampuannya untuk bertindak sebagai penghalang terhadap gas. Di sinilah standar DIN 53380-1 berperan, menyediakan metode yang tepat untuk mengukur laju transmisi gas dalam film plastik. Standar ini tetap menjadi landasan pengendalian mutu dalam industri plastik. Dengan menggabungkan pendekatan volumetrik untuk mengukur berapa banyak gas yang melewati film dalam kondisi terkontrol, standar ini membantu produsen mengoptimalkan material untuk penggunaan spesifik.

Permeabilitas gas mengacu pada laju difusi molekul gas melalui suatu material. Untuk film plastik, permeabilitas rendah lebih disukai untuk memperpanjang umur simpan produk yang sensitif terhadap oksigen seperti hasil pertanian segar atau obat-obatan, sedangkan permeabilitas tinggi mungkin diperlukan untuk membran yang dapat bernapas yang digunakan dalam tekstil atau pertanian. Pengendalian sifat ini yang tidak memadai dapat menyebabkan pembusukan, kontaminasi, atau kegagalan material.

Standar DIN 53380-1 menjawab kebutuhan ini dengan menstandarisasi pengujian, memastikan kepatuhan terhadap peraturan internasional, dan memfasilitasi perdagangan. Standar ini sering dirujuk silang dengan ISO 1399 dan standar serupa untuk permeabilitas gas karet, yang menyoroti interoperabilitasnya di laboratorium pengujian global. Di era yang didominasi oleh plastik ramah lingkungan dan komposit canggih, data permeabilitas yang akurat mendorong inovasi, mulai dari film yang dapat terurai secara hayati hingga laminasi berkinerja tinggi.

Standar DIN 53380-1 sangat penting bagi industri yang berbasis pada film polimer:

Pengemasan makanan: Mengukur pengiriman oksigen untuk mencegah oksidasi pada makanan ringan atau daging.
Farmasi: Kemasan blister memastikan lingkungan steril dengan mencegah keluarnya uap air dan gas.
Elektronik: Pengujian bahan enkapsulasi untuk layar fleksibel terhadap masuknya helium atau nitrogen.
Teknologi baru: Evaluasi penghalang metana dalam film penyimpanan biogas di mana pengujian permeabilitas metana volumetrik mengikuti standar ini.

Kepatuhan terhadap standar DIN 53380-1 tidak hanya memenuhi persyaratan hukum (misalnya, bahan kontak makanan Uni Eropa) tetapi juga mendukung penelitian dan pengembangan untuk material generasi berikutnya.

Standar “DIN 53380-2 Bagian 2: Metode manometrik untuk pengujian film plastik” menetapkan teknik manometrik untuk menentukan kecepatan transmisi gas melalui film plastik tipis. Tidak seperti metode volumetrik atau gas pembawa di bagian lain dari seri ini, pendekatan manometrik berfokus pada perbedaan tekanan, sehingga ideal untuk material dengan permeabilitas sedang hingga tinggi di mana perubahan tekanan dapat dengan mudah dideteksi. Standar ini umumnya mencakup film dengan ketebalan antara 20 µm dan 3 mm, tetapi adaptasi untuk rentang lain dimungkinkan berdasarkan permintaan. Standar ini kompatibel dengan norma internasional seperti ISO 15105-1 untuk sensor coulometrik, tetapi menekankan kesederhanaan pengujian manometrik untuk pengujian gas universal.

Di bidang pengujian plastik, di mana sensitivitas menentukan keandalan produk, standar DIN 53380-2 muncul sebagai protokol penting untuk mengevaluasi bagaimana gas berinteraksi dengan material polimer. Standar ini dibangun berdasarkan iterasi sebelumnya untuk menyediakan kerangka kerja yang kuat untuk pengukuran manometrik. Standar ini melengkapi seri DIN 53380 yang lebih luas dengan menawarkan pendekatan berbasis tekanan langsung untuk mengukur permeabilitas gas, menjadikannya sangat diperlukan untuk industri yang membutuhkan penilaian penghalang yang sangat efisien dan andal. Metode ini sangat berharga karena penerapannya dan kesederhanaannya pada berbagai macam gas, dari oksigen hingga hidrogen, dalam film yang digunakan dalam kemasan, komponen otomotif, dan banyak bidang lainnya.

Standar DIN 53380-2 banyak digunakan di berbagai industri:

Pengemasan: Evaluasi penghalang karbon dioksida dalam botol minuman atau pelindung oksigen untuk produk yang mudah rusak.
Otomotif dan energi: Mengevaluasi permeabilitas hidrogen dalam membran sel bahan bakar dan memungkinkan perangkat baru untuk menyediakan pengujian yang aman dan sesuai standar.
Kedokteran dan elektronik: Pengujian film untuk segel kedap gas pada perangkat atau layar.
Keberlanjutan: Mengukur transfer nitrogen atau metana dalam film yang dapat terurai secara hayati untuk pertanian.

Standar ini mempercepat penelitian dan pengembangan dengan memungkinkan pengujian yang cepat dan serbaguna, seperti yang terlihat pada poliuretan termoplastik di mana data permeabilitas memandu formulasi untuk aplikasi dengan emisi gas rendah.

Standar “DIN 53380-3 Bagian 3: Gas pembawa spesifik oksigen - Metode pengukuran pada film plastik dan bagian cetakan plastik” menjelaskan metode untuk menentukan permeabilitas oksigen (terhadap oksigen murni atau campuran gas oksigen, misalnya, terhadap udara) dari film plastik, lembaran, dan badan plastik berongga (misalnya, wadah kemasan, tabung plastik), sebagaimana didefinisikan dalam DIN 16922, sehingga memungkinkan evaluasi kesesuaiannya untuk aplikasi pengemasan dan teknik. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan laju permeabilitas mulai dari 0,05 cm³/(m²•d•bar) hingga 1000 cm³/(m²•d•bar) untuk film dan lembaran, dan dari sekitar 0,0005 cm³/(d•bar) hingga 10 cm³/(d•bar) untuk badan berongga. Di sini, d mewakili satuan 24 jam.

Dalam rekayasa material modern, ketelitian kinerja penghalang gas tidak dapat disangkal, dan standar DIN 53380-3 dianggap sebagai standar emas untuk mengukur laju transmisi oksigen dalam film plastik menggunakan metode gas pembawa. Standar ini mewakili pendekatan paling canggih dan tepat untuk pengujian spesifik oksigen dalam rangkaian standar DIN 53380. Tidak seperti teknik volumetrik atau manometrik, metode gas pembawa menggunakan sistem aliran kontinu dengan sensor oksigen khusus dan memberikan batas deteksi serendah 0,0005 cm3/(m2•d•bar), yang sangat penting untuk film penghalang tinggi yang digunakan dalam kemasan makanan, farmasi, dan elektronik.

Oksigen merupakan faktor kunci dalam oksidasi, pembusukan, dan pertumbuhan mikroba pada produk kemasan. Bahkan jumlah permeabilitas yang sangat kecil, seperti 0,1 cm³/m²/hari, dapat mengurangi masa simpan produk sensitif dari berbulan-bulan menjadi beberapa minggu. Sebaliknya, pasokan oksigen yang terkontrol lebih disukai dalam aplikasi seperti pengemasan produk segar (pengemasan atmosfer termodifikasi) atau perban luka.

Standar DIN 53380-3 menyediakan hal-hal berikut:

Batas deteksi ultra-rendah untuk material penghalang tinggi (misalnya, PET berlapis aluminium).
Tingkat pengulangan yang tinggi (biasanya plus/minus 5 persen)
Pemantauan waktu nyata dengan aliran gas kontinu.
Kepatuhan terhadap (EC) no 1935/2004 dan peraturan FDA 21 CFR untuk bahan kontak makanan.

Dengan meningkatnya perangkat elektronik fleksibel, penghalang yang dapat terurai secara hayati, dan kemasan aktif, data laju pengiriman oksigen yang akurat sangat penting untuk inovasi dan persetujuan regulasi.

Standar “DIN 53380-4 Bagian 4: Metode penyerapan inframerah spesifik untuk pengujian karbon dioksida pada film plastik dan cetakan plastik” menjelaskan metode penyerapan inframerah untuk menentukan kecepatan transmisi gas karbon dioksida, metana, nitrogen oksida, dan gas penyerap inframerah lainnya. Metode ini, yang menjamin konsistensi internasional, sesuai dengan standar ISO 15105-3.

Dalam dunia pengujian penghalang polimer yang kompleks, standar DIN 53380-4 menawarkan solusi khusus dan sensitivitas tinggi untuk mengukur laju transmisi karbon dioksida dan gas aktif inframerah lainnya melalui film plastik. Standar ini menggunakan spektroskopi inframerah non-dispersif untuk mencapai deteksi selektif dan real-time dengan batas deteksi serendah 0,1 cm³/(m²•d•bar). Berfokus pada aplikasi yang sangat bergantung pada karbon dioksida, mulai dari kemasan minuman hingga sistem atmosfer termodifikasi dan membran biogas berkelanjutan, standar ini melengkapi metode spesifik oksigen (DIN 53380-3), manometrik (DIN 53380-2), dan volumetrik (DIN 53380-1).

Standar DIN 53380-4 banyak digunakan di bidang-bidang berikut:

Kemasan minuman: Botol PET harus memiliki tingkat kehilangan karbon dioksida kurang dari 10% selama 3 bulan. Standar ini memvalidasi lapisan penghalang dan campuran PET daur ulang.
Pengemasan makanan: Kopi, makanan ringan, keju, dan produk lainnya memerlukan pengemasan atmosfer termodifikasi yang dicuci dengan karbon dioksida, yang membutuhkan keseimbangan antara bagian masuk dan keluar. Hal ini mencegah kemasan runtuh selama pengangkutan.
Biogas dan energi terbarukan: Penghalang metana pada lapisan digester anaerobik. Filter metana (3,3 µm), sesuai dengan DIN 53380-4, mengukur risiko kebocoran.
Farmasi: Botol dan kemasan blister yang dicuci dengan karbon dioksida mencegah oksidasi tanpa pengujian oksigen.

DIN 53380-4 adalah standar yang tepat untuk permeabilitas karbon dioksida dan gas aktif IR pada film plastik.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan staf yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian kepada bisnis sesuai dengan standar "DIN 53380 Pengujian Plastik - Penentuan Permeabilitas Gas".