TAPPI T 523 Pengukuran Dinamis Perpindahan Uap Air melalui Bahan Lembaran

Dalam standar "TAPPI T 523 Pengukuran dinamis perpindahan uap air dari bahan lembaran" yang dikembangkan oleh Asosiasi Teknis Industri Pulp, Kertas dan Konversi (TAPPI), disebutkan bahwa perpindahan uap air dari bahan kemasan lembaran, khususnya kertas berlapis film penghalang, pada suhu normal atau tinggi apa pun. Sebuah prosedur menggunakan sel tertutup untuk menilai rasio dengan cepat (WVTR) dijelaskan.

Prosedur ini melibatkan penempatan lembar sampel di antara ruangan dengan kelembapan tinggi (kelembaban relatif 90 persen) dan ruang kering (kelembaban relatif 5 persen atau kurang) dan menentukan laju perubahan kelembapan di ruang kering. Melalui kurva kalibrasi, hasil pengujian dinamis ini dapat diubah menjadi gram kelembapan per meter persegi-hari.

Prosedur ini adalah metode umum yang memungkinkan penggunaan alat pengukur dinamis apa pun. Metode ini tidak ditujukan untuk lingkungan, Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA), atau aplikasi peraturan lainnya.

Kondisi iklim di mana bahan pengemas dipaparkan sangat bervariasi, sehingga pengujian transmisi uap air dengan prosedur apa pun berfungsi untuk membandingkan bahan-bahan yang berbeda dan bukannya memprediksi kinerja sebenarnya di lapangan. Meskipun beberapa bahan penghalang mengalami perubahan keadaan padatnya di bawah 38 derajat, peningkatan suhu ini sering digunakan untuk mempercepat pengujian transmisi air gravimetri (TAPPI T 464 Laju transmisi uap air pada kertas dan kertas karton pada suhu dan kelembapan tinggi). Prosedur dinamis cukup sensitif sehingga tidak diperlukan suhu tinggi yang berbahaya atau gradien kelembapan yang besar.

Laju perpindahan uap air dari atmosfer yang relatif lembab melintasi penghalang ke atmosfer yang lebih kering bervariasi terhadap waktu hingga keseimbangan tercapai. Lamanya masa transisi bervariasi tergantung pada kapasitas bahan uji dalam melarutkan dan menahan air. Jika bahan uji membengkak maka akan terjadi perubahan koefisien difusi. Misalnya, dengan film plastik hidrofobik, kesetimbangan biasanya tercapai dalam waktu kurang dari satu jam. Kertas dengan film penghalang di kedua sisi mungkin memerlukan waktu berhari-hari untuk stabil.

Namun, dengan prosedur pengujian dinamis, laju transmisi uap air melalui material penghalang selama periode transisi dapat digunakan untuk mengevaluasi kualitas penghalang material. Nilai yang diukur dengan cara ini dapat dibandingkan dengan nilai yang diperoleh dalam kondisi tunak atau digunakan secara langsung untuk tujuan pengendalian ketika korelasi yang sesuai tercapai. Persyaratan dasar untuk pengujian dinamis adalah bahwa kondisi yang mengatur aliran adalah konstan.

Sampel bahan untuk pengujian diambil sesuai dengan standar “Pengambilan sampel TAPPI T 400 dan penerimaan satu kertas, karton, karton wadah atau produk terkait”. Benda uji rangkap tiga harus dipilih dari setiap unit pengujian, bebas dari cacat, lubang kecil atau cacat lain yang tidak normal pada bahan, dan ukurannya sesuai dengan peralatan yang digunakan.

Dalam hal pengkondisian, sampel uji hidrofobik penuh tidak sensitif terhadap air dan keseimbangan yang memuaskan dapat dicapai dengan cepat dalam siklus pengujian normal.

Komponen alat ukur dinamis yang digunakan dalam pengujian adalah:

• Sel permeabilitas dirancang sedemikian rupa sehingga area tertentu dari sampel uji terjepit di antara dua ruang. Satu kompartemen berisi atmosfer kering, kompartemen lainnya berisi atmosfer dengan kelembapan relatif tinggi.
• Pengaturan kompresi yang memungkinkan penyisipan dan pengeluaran sampel uji dengan cepat ketika sel terbuka dan ketika sel tertutup disegel dengan benar untuk mencegah kebocoran uap air yang signifikan antara atmosfer sekitar dan ruang kering.
• Ruang kelembapan berisi ketentuan untuk menjaga kelembapan dalam plus/minus 2 persen dari tingkat yang diinginkan. Dengan menggunakan air cair atau spons jenuh, atmosfer jenuh secara substansial di dalam ruangan dapat dicapai dengan jarak antara cairan dan sampel yang kecil namun tanpa kontak langsung antara cairan dan sampel. Tingkat kelembapan yang lebih rendah dapat dicapai dengan menggunakan larutan garam jenuh sebagai pengganti air atau aliran gas dengan kelembapan yang dikontrol secara akurat.
• Ruang kering, dengan sambungan ke sumber gas pembersih seperti nitrogen atau udara bersih, dikeringkan hingga kelembapan relatif 5 persen atau kurang sesuai kebutuhan perangkat. Ruangan dibersihkan dengan gas kering, diisolasi dengan katup, dan akumulasi uap air diukur. Permukaan ruang kering harus tidak menyerap kelembapan dalam jumlah besar.
• Sensor dan indikator kelembapan yang merespons dengan cepat dan mampu mengukur perubahan kelembapan relatif sebesar 0,05 persen atau kurang. Sensor mengukur perubahan kelembapan di dalam ruang kering untuk pengujian. Sensor tersebut dapat berupa pancaran radiasi infra merah, elemen hambatan listrik, atau sel elektrolitik. Laju perubahan kelembapan dalam sel kering ditentukan oleh waktu yang diperlukan konsentrasi untuk berubah antara dua tingkat yang dipilih atau perubahannya selama periode waktu tertentu.
• Sistem kontrol suhu diperlukan untuk menjaga sel permeabilitas dan sampel uji pada suhu konstan yang diketahui dalam plus/minus 0,2 derajat.

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis dan evaluasi yang disediakan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami juga menyediakan layanan pengujian yang ditentukan dalam standar "Pengukuran dinamis transfer uap air dari bahan lembaran TAPPI T 523", dengan staf yang terlatih dan ahli dan peralatan teknologi canggih.