DIN 53122-1 Определување на пропустливост на водена пареа на пластични и еластомерни филмови, хартија, картон и други лимени материјали - Дел 1: Гравиметриски метод

Стандардот „DIN 53122-1 Тестирање на пластични и еластомерни филмови, хартии, картон и други лимени материјали - Определување на пропустливост на водена пареа - Дел 1: Гравиметриски метод“, објавен од Германскиот институт за стандардизација (DIN), опишува метод на тестирање за одредување на пропустливост на водена пареа со употреба на гравиметрискиот метод.

Стандардот DIN 53122-1 вклучува гравиметриски метод за тестирање за мерење на коефициентот на пропустливост на водена пареа (WVTR), познат и како коефициент на пропустливост на влажна пареа (MVTR), на плочести материјали. Овој стандард обезбедува сигурен, конвенционален метод за мерење на тоа колку лесно водената пареа поминува низ рамни материјали. Овој метод е широко применет во контролата на квалитетот и развојот на материјали во индустрии како што се:

• Пакување (за храна, фармацевтски производи, електроника и секаде каде што е критично да се контролира влезот или излезот на влага)
• Пластични и полимерни филмови
• Хартија, картон и брановиден картон
• Гумени листови и еластомери
• Обложени текстили или други бариерни материјали

Материјалите со висока бариера (на пр., ламинати од алуминиумска фолија) обично покажуваат многу ниска стапка на пропустливост на водена пареа (<0,1–1 g/m²/ден), додека попропустливите материјали како што се хартијата или некои пластики можат да надминат 10–50 g/m²/ден.

Овој метод на тестирање се потпира на промена на тежината (гравиметрија) за да се одреди количината на водена пареа што минува низ примерокот за тестирање. Постојат две вообичаени конфигурации (честопати нарекувани сува чаша и влажна чаша):

• Метод А (најчест за бариерни материјали): Тест-примерокот се запечатува во сад што содржи силен десикант (сува страна, на пр., калциум хлорид или силика гел). Садот се става во контролирана средина со висока влажност (обично 85 или 90 проценти релативна влажност на 23 степени или 38 степени). Водената пареа од околината дифундира низ материјалот во садот, предизвикувајќи садот да добива на тежина со текот на времето.
• Метод Б (за материјали со поголема пропустливост): Садот се полни со вода (влажна страна, 100% релативна влажност внатре) и надворешната страна се контролира на пониска влажност. Водата испарува и дифундира нанадвор, предизвикувајќи губење на тежината на садот.

Овој процес генерално ги следи следниве чекори:

• Се подготвуваат и кондиционираат примероци за тестирање со кружна или дефинирана површина.
• Контејнерот со примерокот е цврсто затворен (се користи восок, маст или механичка компресија за да се спречат протекувања).
• Тест-поставката е подложена на услови на константна температура и релативна влажност во климатска комора.
• Контејнерите се мерат периодично (дневно или во дефинирани интервали) сè додека не се добие константна линеарна варијација на тежината.
• Коефициентот на пренос на водена пареа (WVTR) се пресметува од наклонот на кривата тежина-време.

Стапката на пренос генерално се изразува во g/(m²·ден) (грамови водена пареа на квадратен метар/ден), нормализирана на референтната дебелина, за хомогени материјали.

Во однос на условите за тестирање, температурата и влажноста се прецизно дефинирани (на пр., тропски услови како што се 23 степени Целзиусови со 85 проценти релативна влажност или 38 степени Целзиусови со 90 проценти релативна влажност).

Во однос на времето на стабилизација, материјалите мора да достигнат стабилна состојба на дифузија (обично од денови до недели за добри бариери).

Во однос на чувствителноста и изворите на грешки, ефектите на рабовите, лошото запечатување, температурните флуктуации или нехомогените материјали можат да влијаат на резултатите.

Овој метод е погоден за широк опсег на вредности на пропустливост на водена пареа, од многу ниски (фолии со висока бариера) до високи вредности. За ултра ниска пропустливост, може да се претпочита стандардот DIN 53122-2 (гас-носач/манометриски или електролитски методи) или стандардот ISO 15106.

Методот на затворање е многу сличен на стандардите ASTM E96 (Постапка А или Б), ISO 2528, JIS Z 0208 и TAPPI T 464. Многу современи уреди исто така тврдат дека се во согласност со стандардот DIN 53122-1.

Иако сè уште се користат како референца, особено во Европа, за некои постари спецификации, многу лаборатории сега користат побрзи методи базирани на сензори (на пр., ISO 15106-1/2/3 инфрацрвени, електролитски или модулирани инфрацрвени сензори) за рутинско тестирање. Сепак, гравиметриските методи со чаша остануваат референтна техника за верификација и за материјали со многу ниски или многу високи стапки на пренос.

Накратко, стандардот DIN 53122-1 опишува метод за одредување на дебелината на хартијата и картонот со помош на механичко мерење под специфични услови. Точното мерење на дебелината е клучно за пресметки на густината и волуменот и контрола на квалитетот во индустриите за производство и преработка на хартија.

Овој стандард дефинира:

• Спецификации на мерниот уред
• Притисок применет за време на мерењето
• Подготовка и кондиционирање на примероци
• Барања за известување

Дебелината се одредува со поставување на примерок од хартија или картон помеѓу две паралелни мерни површини под специфичен притисок. Вертикалното растојание помеѓу површините се евидентира како дебелина на материјалот.

Опремата што се користи во тестовите обично се состои од следново:

• Рамна наковална (мерна површина)
• Подвижна притискачка нога.
• Механизам со фиксно оптоварување
• Индикатор за чувствителност (аналоген или дигитален)

Стандардот DIN 53122-1 специфицира ригорозни параметри за тестирање за да се обезбеди повторливост:

• Примероците треба да се кондиционираат во стандардна атмосфера. Ова ги спречува промените на димензиите поврзани со влагата.
• Овој стандард го дефинира контактниот притисок помеѓу мерните површини и примерокот. Притисокот мора да се контролира бидејќи:
• Преголемиот притисок ја компресира хартијата.
• Премалиот притисок резултира со неконзистентни отчитувања.
• За да се обезбедат конзистентни карактеристики на стегање, дијаметарот и површината на контактот на притисната нога се стандардизирани.

Се земаат повеќе мерења на различни локации, а се наведува аритметичката средина.

Стандардот DIN 53122-1 е широко користен во следниве области:

• Контрола на квалитет во производството на хартија.
• Производство на картонски кутии за пакување
• Верификација на спецификациите за хартија за печатење
• Лаборатории за истражување и развој
• Тестови за соодветност за комерцијални трансакции

Индустриите како што се пакувањето, издаваштвото и производството на специјализирана хартија се потпираат на стандардизирани мерења на дебелината за да се обезбеди конзистентност на перформансите.

Дебелината директно влијае на следново:

• Тврдост и ригидност
• Можност за печатење
• Непроѕирност
• Волумен и густина
• Однесување при преклопување
• Перформанси на сечење со калап

Како заклучок, стандардот DIN 53122-1 обезбедува прецизен, повторувачки и меѓународно хармонизиран метод за одредување на дебелината на хартијата и картонот.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен персонал, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи им во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот DIN 53122-1.