Lo standard "ASTM F1306 Standard Test Method for Slow-Rate Penetration Resistance of Flexible Barrier Films and Laminates", sviluppato dall'American Society for Testing and Materials (ASTM), consente di caratterizzare film e laminati barriera flessibili per la loro resistenza alla penetrazione lenta contro una sonda indotta. Il test viene condotto a temperatura ambiente applicando una tensione biassiale al materiale a una singola velocità di prova fino al verificarsi della perforazione. Vengono determinati la forza, l'energia e la penetrazione della sonda fino alla rottura.
La resistenza alla penetrazione è una caratteristica fondamentale per le prestazioni finali dei materiali sottili e flessibili, in cui i prodotti con bordi taglienti possono compromettere l'integrità dell'involucro barriera. Ciò consente a gas, odori e contaminanti indesiderati di entrare o uscire dalla confezione, danneggiando potenzialmente il prodotto e riducendone la durata di conservazione. La risposta di un materiale alla penetrazione varia a seconda di numerosi fattori, tra cui lo spessore del film, il modulo elastico, la velocità di penetrazione, la temperatura, la forma e il tipo di sonda. Di conseguenza, questo metodo consente di osservare e misurare le risposte del materiale alla perforazione e alla tensione. Sebbene sia possibile progettare e utilizzare numerose combinazioni di fattori sperimentali per simulare specifiche applicazioni finali, per i confronti standard dei materiali è necessario seguire le condizioni raccomandate in questo metodo.
La resistenza alla penetrazione lenta di film e laminati flessibili barriera è un metodo di prova meccanico utilizzato per valutare la resistenza dei materiali di imballaggio flessibili (come film e laminati plastici) alla perforazione da parte di un oggetto appuntito in condizioni di carico lento e controllato. Più semplicemente, misura la difficoltà di perforare lentamente i film di imballaggio con una sonda appuntita. Questo simula condizioni come la spinta di un prodotto all'interno di una confezione contro di essa nel tempo.
I film e i laminati barriera flessibili sono materiali comunemente utilizzati negli imballaggi alimentari, medicali o industriali. Sono progettati per essere leggeri, flessibili e resistenti all'umidità, all'ossigeno e alle forature.
La resistenza alla penetrazione è una misura della forza che un materiale può sopportare prima di essere perforato.
Durante la prova, la sonda (solitamente rotonda o conica) viene spinta nel film a una velocità lenta e costante, simulando una pressione graduale, anziché impatti improvvisi (come durante l'impilamento, lo stoccaggio o il trasporto). I test standard vengono generalmente eseguiti come descritto nella norma ASTM F1306.
I produttori richiedono questo metodo di prova per garantire che l'imballaggio possa:
Per le aziende che valutano o progettano imballaggi flessibili (ad esempio, sacchetti sottovuoto, imballaggi per dispositivi medici), questo metodo di prova aiuta a confrontare i materiali o a verificare se soddisfano i criteri prestazionali richiesti.
Le principali attrezzature utilizzate nei test sono:
Mentre inizia il test nI campioni sono condizionati. Salvo diversa indicazione, i campioni di pellicola vengono condizionati per almeno 40 ore a una temperatura di 23 gradi ± 2 gradi e un'umidità relativa del 50% ± 5%.
I campioni vengono generalmente tagliati in quadrati o cerchi di almeno 76 mm x 76 mm. I campioni devono essere piatti, privi di pieghe e di difetti visibili.
La pellicola viene posizionata nel portacampione e compressa strettamente per creare tensione. L'area di prova deve essere piana e centrata sulla sonda. Viene selezionata la dimensione appropriata della sonda (ad esempio, una semisfera di 3 mm di diametro). La velocità della traversa viene impostata a 250 mm/min (salvo diversa indicazione). La cella di carico viene calibrata e le letture di spostamento e forza vengono azzerate. Il test viene quindi avviato. La sonda si muove verso il basso a velocità costante per penetrare la pellicola. La macchina registra la forza in funzione della distanza fino alla rottura della pellicola o al raggiungimento della massima profondità di penetrazione. La forza di picco alla rottura (carico massimo) viene misurata e riportata.
Facoltativamente, indicare: energia di frattura (area sotto la curva), distanza alla frattura e comportamento post-rottura (se necessario).
Come risultato del test viene generata una curva forza-spostamento. La forza di picco viene utilizzata come misura della resistenza alla penetrazione. Questo aiuta a confrontare la resistenza meccanica di diversi film o strutture di laminazione.
Per garantire l'affidabilità statistica, il test viene ripetuto almeno cinque volte. I test vengono inoltre eseguiti in condizioni diverse (ad esempio, dopo invecchiamento, esposizione al caldo o al freddo, o in condizioni di umidità).
La nostra organizzazione, che da anni supporta aziende di tutti i settori attraverso un'ampia gamma di attività di test, misurazione, analisi e valutazione, si avvale di un team di collaboratori altamente qualificati che seguono da vicino gli sviluppi scientifici e tecnologici globali e si impegnano costantemente per il miglioramento continuo. In questo contesto, forniamo anche servizi di prova in conformità con il metodo di prova standard ASTM F1306 per la resistenza alla penetrazione a bassa velocità di film e laminati barriera flessibili.
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