DIN 53380 Pengujian Plastik - Penentuan Kebolehtelapan Gas

Piawaian “DIN 53380 Pengujian plastik - Penentuan kebolehtelapan gas”, yang diterbitkan oleh Institut Standardisasi Jerman (DIN), terdiri daripada sub-bahagian berikut yang diterbitkan di bawah tajuk yang sama:

• Kaedah yang diterangkan dalam piawaian “DIN 53380-1 Bahagian 1: Kaedah pengukuran volumetrik untuk filem plastik” digunakan untuk menentukan halaju gas (cth., oksigen, karbon dioksida, nitrogen dan campurannya) yang melalui filem plastik dan, akibatnya, kesesuaiannya untuk pembungkusan, contohnya, produk sensitif. Kaedah ini tidak boleh digunakan untuk gas yang cenderung untuk memeluwap atau bertindak balas secara kimia dengan bahan sampel.

Kadar aliran gas diukur dengan menentukan isipadu gas yang melalui sampel di bawah keadaan yang ditentukan. Kadar yang diberikan dalam Klausa 8 sesuai untuk menentukan kadar aliran gas antara kira-kira 3 cm³/(m²•d•bar) hingga 20000 cm³/(m²•d•bar) (d ialah simbol untuk hari). Oleh kerana kadar aliran gas bergantung pada ketebalan produk, hasil yang boleh dihasilkan semula hanya boleh diperolehi dengan sampel yang mempunyai ketebalan yang seragam. Bagi bahan yang homogen, kadar aliran gas secara amnya berkadar songsang dengan ketebalan.

Dalam dunia sains bahan dan kejuruteraan plastik, memastikan integriti dan prestasi bahan pembungkusan adalah sangat penting. Salah satu sifat kritikal filem yang digunakan dalam pembungkusan makanan, peranti perubatan dan aplikasi perindustrian ialah keupayaannya untuk bertindak sebagai penghalang terhadap gas. Di sinilah piawaian DIN 53380-1 memainkan peranan, yang menyediakan kaedah yang tepat untuk mengukur kadar penghantaran gas dalam filem plastik. Piawaian ini kekal sebagai asas kawalan kualiti dalam industri plastik. Dengan menggabungkan pendekatan volumetrik untuk mengukur berapa banyak gas yang melalui filem di bawah keadaan terkawal, ia membantu pengeluar mengoptimumkan bahan untuk kegunaan tertentu.

Kebolehtelapan gas merujuk kepada kadar molekul gas meresap melalui bahan. Bagi filem plastik, kebolehtelapan yang rendah adalah lebih baik untuk memanjangkan jangka hayat produk sensitif oksigen seperti hasil segar atau farmaseutikal, manakala kebolehtelapan yang tinggi mungkin diperlukan untuk membran bernafas yang digunakan dalam tekstil atau pertanian. Kawalan sifat ini yang tidak mencukupi boleh menyebabkan kerosakan, pencemaran atau kegagalan bahan.

Piawaian DIN 53380-1 menangani keperluan ini dengan menyeragamkan ujian, memastikan pematuhan dengan peraturan antarabangsa dan memudahkan perdagangan. Ia sering dirujuk silang dengan ISO 1399 dan piawaian serupa untuk kebolehtelapan gas getah, menonjolkan kebolehkendaliannya dalam makmal ujian global. Dalam era yang dikuasai oleh plastik mesra alam dan komposit canggih, data kebolehtelapan yang tepat memacu inovasi, daripada filem terbiodegradasi kepada laminat berprestasi tinggi.

Piawaian DIN 53380-1 amat diperlukan untuk industri berasaskan filem polimer:

• Pembungkusan makanan: Mengukur penghantaran oksigen untuk mencegah pengoksidaan dalam snek atau daging.
• Farmaseutikal: Pembungkusan lepuh memastikan persekitaran steril dengan menghalang kelembapan dan gas daripada terlepas.
• Elektronik: Menguji bahan enkapsulasi untuk paparan fleksibel terhadap kemasukan helium atau nitrogen.
• Teknologi baharu: Penilaian penghalang metana dalam filem penyimpanan biogas di mana ujian kebolehtelapan metana volumetrik mematuhi piawaian ini.

Pematuhan dengan piawaian DIN 53380-1 bukan sahaja memenuhi keperluan undang-undang (cth., bahan sentuhan makanan EU) tetapi juga menyokong R&D untuk bahan generasi akan datang.

• Piawaian “DIN 53380-2 Bahagian 2: Kaedah manometrik untuk menguji filem plastik” menetapkan teknik manometrik untuk menentukan halaju penghantaran gas melalui filem plastik nipis. Tidak seperti kaedah volumetrik atau gas pembawa di bahagian lain siri ini, pendekatan manometrik memberi tumpuan kepada perbezaan tekanan, menjadikannya sesuai untuk bahan dengan kebolehtelapan sederhana hingga tinggi di mana perubahan tekanan dapat dikesan dengan mudah. ​​Piawaian ini secara amnya merangkumi filem dengan ketebalan antara 20 µm dan 3 mm, tetapi penyesuaian untuk julat lain boleh dilakukan atas permintaan. Ia serasi dengan norma antarabangsa seperti ISO 15105-1 untuk sensor koulometrik, tetapi menekankan kesederhanaan ujian manometrik untuk ujian gas sejagat.

Dalam bidang pengujian plastik, yang mana kepekaan menentukan kebolehpercayaan produk, piawaian DIN 53380-2 muncul sebagai protokol penting untuk menilai bagaimana gas berinteraksi dengan bahan polimer. Piawaian ini dibina berdasarkan lelaran sebelumnya untuk menyediakan rangka kerja yang mantap untuk pengukuran manometrik. Ia melengkapi siri DIN 53380 yang lebih luas dengan menawarkan pendekatan berasaskan tekanan langsung untuk mengukur kebolehtelapan gas, menjadikannya sangat diperlukan untuk industri yang menuntut penilaian penghalang yang sangat cekap dan andal. Kaedah ini amat berharga kerana kebolehgunaan dan kesederhanaannya kepada pelbagai jenis gas, daripada oksigen hingga hidrogen, dalam filem yang digunakan dalam pembungkusan, komponen automotif dan banyak lagi bidang lain.

Piawaian DIN 53380-2 digunakan secara meluas dalam pelbagai industri:

• Pembungkusan: Penilaian penghalang karbon dioksida dalam botol minuman atau perisai oksigen untuk produk yang mudah rosak.
• Automotif dan tenaga: Menilai kebolehtelapan hidrogen dalam membran sel bahan api dan membolehkan peranti baharu menyediakan ujian yang selamat dan mematuhi piawaian.
• Perubatan dan elektronik: Menguji filem untuk pengedap kedap gas dalam peranti atau paparan.
• Kemampanan: Mengukur pemindahan nitrogen atau metana dalam filem terbiodegradasi untuk pertanian.

Piawaian ini mempercepatkan R&D dengan membolehkan pengujian yang pantas dan serba boleh, seperti yang dilihat dalam poliuretana termoplastik yang mana data kebolehtelapan membimbing formulasi untuk aplikasi gas rendah.

• Piawaian “DIN 53380-3 Bahagian 3: Gas pembawa khusus oksigen - Kaedah pengukuran pada filem plastik dan bahagian acuan plastik” menerangkan kaedah untuk menentukan kebolehtelapan oksigen (kepada campuran oksigen tulen atau gas oksigen, contohnya, ke udara) filem plastik, kepingan dan badan plastik berongga (contohnya, bekas pembungkusan, tiub plastik), seperti yang ditakrifkan dalam DIN 16922, sekali gus membolehkan penilaian kesesuaiannya untuk aplikasi pembungkusan dan kejuruteraan. Kaedah ini boleh digunakan untuk menentukan kadar kebolehtelapan antara 0,05 cm³/(m²•d•bar) hingga 1000 cm³/(m²•d•bar) untuk filem dan kepingan, dan dari kira-kira 0,0005 cm³/(d•bar) hingga 10 cm³/(d•bar) untuk badan berongga. Di sini, d mewakili unit 24 jam.

Dalam kejuruteraan bahan moden, ketepatan prestasi penghalang gas tidak dapat dinafikan, dan piawaian DIN 53380-3 dianggap sebagai piawaian emas untuk mengukur kadar penghantaran oksigen dalam filem plastik menggunakan kaedah gas pembawa. Piawaian ini mewakili pendekatan paling maju dan tepat untuk ujian khusus oksigen dalam siri piawaian DIN 53380. Tidak seperti teknik volumetrik atau manometrik, kaedah gas pembawa menggunakan sistem aliran berterusan dengan sensor oksigen khusus dan menyediakan had pengesanan serendah 0,0005 cm3/(m2•d•bar), yang penting untuk filem penghalang tinggi yang digunakan dalam pembungkusan makanan, farmaseutikal dan elektronik.

Oksigen merupakan faktor utama dalam pengoksidaan, kerosakan dan pertumbuhan mikrob dalam produk yang dibungkus. Walaupun sedikit kebolehtelapan, seperti 0,1 cm³/m²/hari, boleh mengurangkan jangka hayat produk sensitif dari bulan ke minggu. Sebaliknya, bekalan oksigen terkawal lebih diutamakan dalam aplikasi seperti pembungkusan produk segar (pembungkusan atmosfera yang diubah suai) atau pembalut luka.

Piawaian DIN 53380-3 menyediakan perkara berikut:

• Had pengesanan ultra rendah untuk bahan penghalang tinggi (cth., PET bersalut aluminium).
• Kebolehulangan yang tinggi (biasanya tambah/tolak 5 peratus)
• Pemantauan masa nyata dengan aliran gas berterusan.
• Pematuhan dengan peraturan (EC) no. 1935/2004 dan FDA 21 CFR untuk bahan yang bersentuhan dengan makanan.

Dengan peningkatan peranti elektronik fleksibel, penghalang terbiodegradasi dan pembungkusan aktif, data kadar penghantaran oksigen yang tepat adalah penting untuk inovasi dan kelulusan kawal selia.

• Piawaian “DIN 53380-4 Bahagian 4: Kaedah penyerapan inframerah khusus untuk ujian karbon dioksida filem plastik dan acuan plastik” menerangkan kaedah penyerapan inframerah untuk menentukan halaju penghantaran gas karbon dioksida, metana, nitrus oksida dan gas penyerap inframerah lain. Kaedah ini, yang menjamin konsistensi antarabangsa, mematuhi piawaian ISO 15105-3.

Dalam dunia pengujian penghalang polimer yang kompleks, piawaian DIN 53380-4 menawarkan penyelesaian sensitiviti tinggi khusus untuk mengukur kadar penghantaran karbon dioksida dan gas aktif inframerah lain melalui filem plastik. Piawaian ini menggunakan spektroskopi inframerah bukan serakan untuk mencapai pengesanan masa nyata terpilih dengan had pengesanan serendah 0,1 cm³/(m²•d•bar). Dengan memberi tumpuan kepada aplikasi kritikal karbon dioksida daripada pembungkusan minuman kepada sistem atmosfera yang diubah suai dan membran biogas yang mampan, piawaian ini melengkapi kaedah khusus oksigen (DIN 53380-3), manometrik (DIN 53380-2), dan volumetrik (DIN 53380-1).

Piawaian DIN 53380-4 digunakan secara meluas dalam bidang berikut:

• Pembungkusan minuman: Botol PET mesti mempunyai kadar kehilangan karbon dioksida kurang daripada 10% dalam tempoh 3 bulan. Piawaian ini mengesahkan salutan penghalang dan campuran PET kitar semula.
• Pembungkusan makanan: Kopi, snek, keju dan produk lain memerlukan pembungkusan atmosfera diubah suai yang dibasuh dengan karbon dioksida, yang memerlukan kemasukan/keluar yang seimbang. Ini menghalang pembungkusan daripada runtuh semasa pengangkutan.
• Biogas dan tenaga boleh diperbaharui: Halangan metana dalam pelapik pencerna anaerobik. Penapis metana (3,3 µm), mematuhi DIN 53380-4, mengukur risiko kebocoran.
• Farmaseutikal: Vial dan pek lepuh yang dibasuh dengan karbon dioksida mencegah pengoksidaan tanpa ujian oksigen.

DIN 53380-4 ialah piawaian tepat untuk karbon dioksida dan kebolehtelapan gas aktif-IR dalam filem plastik.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu mereka dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian kepada perniagaan mengikut piawaian "DIN 53380 Testing of Plastics - Determination of Gas Permeability".