Metoda badawcza normy ASTM E398 dotycząca współczynnika przenikania pary wodnej przez materiały arkuszowe

Norma „ASTM E398 Standardowa metoda badania współczynnika przenikania pary wodnej przez materiały arkuszowe z wykorzystaniem dynamicznego pomiaru wilgotności względnej”, opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM), opisuje metodę dynamicznej oceny współczynnika przenikania pary wodnej przez elastyczny materiał barierowy. Norma ta umożliwia również przeliczenie na powszechnie akceptowane jednostki przenikania pary wodnej uzyskane innymi metodami badawczymi, w tym metodą grawimetryczną opisaną w normach ASTM E96/E96M.

Niniejsza metoda badawcza jest ograniczona do elastycznych materiałów barierowych w postaci arkuszy, które składają się wyłącznie z materiałów hydrofobowych lub kombinacji materiałów hydrofobowych i hydrofilowych, przy czym co najmniej jedna powierzchnia jest hydrofobowa.

Minimalna wartość testowa uzyskana tą metodą jest ograniczona przez wyciek pary wodnej przez uszczelki kompresyjne urządzenia testowego. W temperaturze 37,8°C i wilgotności względnej 90%, rozsądna wartość dla dowolnej metody przepuszczania pary wodnej , w tym procedury z użyciem środka pochłaniającego wilgoć ASTM E96/E96M, może wynosić około 0,01 g/24 h·m² ^. Tę wartość graniczną można sprawdzić dla każdego urządzenia za pomocą nieprzepuszczalnej próbki, takiej jak folia aluminiowa. Procedury kalibracji mogą kompensować wskaźnik wycieku, jeśli jest określony.

Ta metoda testowa nie jest obecnie odpowiednia do testów rozjemczych, ale jest odpowiednia do testów kontrolnych i porównywania materiałów.

Istnieje kilka innych metod badawczych ASTM służących do badania podobnych właściwości. Ta metoda jest wyjątkowa, ponieważ dokładnie odzwierciedla typowe warunki przechowywania produktu, w których przenikanie wilgoci z opakowania do otoczenia jest kontynuowane bez ciągłego przedmuchiwania otaczającej strony suchym gazem. Metody ciągłego przedmuchiwania suchych stron obejmują metody badawcze zgodne z normami ASTM F1249, ASTM F372 i ASTM F1770.

Żaden pojedynczy zestaw warunków testowych nie odzwierciedla wszystkich warunków klimatycznych i użytkowych, dlatego niniejsza metoda badania współczynnika przenikania pary wodnej służy do porównywania różnych materiałów w określonym zestawie warunków, a nie do przewidywania ich rzeczywistej wydajności w terenie w danych warunkach. W znanych i starannie kontrolowanych warunkach współczynnik przenikania pary wodnej można wykorzystać do oceny właściwości paroizolacyjnych płyty. Bezpośrednia korelacja wartości uzyskanych w różnych warunkach, takich jak temperatura i wilgotność względna, jest prawidłowa pod warunkiem, że badany materiał barierowy nie ulega zmianom stanu stałego (takim jak przemiana krystaliczna lub temperatura topnienia) w trakcie lub pomiędzy warunkami testowymi.

Standardowa metoda pomiaru szybkości przenikania pary wodnej przez materiały arkuszowe z wykorzystaniem dynamicznego pomiaru wilgotności względnej to metoda służąca do określania szybkości przenikania pary wodnej przez materiały arkuszowe, takie jak folie, powłoki czy membrany. Ma to kluczowe znaczenie dla oceny materiałów stosowanych w opakowaniach, budownictwie, tekstyliach i innych zastosowaniach, w których kontrola wilgotności jest istotna.

Metoda ta zazwyczaj obejmuje:

• Umieszczenie arkusza próbki materiału pomiędzy dwoma kontrolowanymi środowiskami.
• Poddanie jednej strony materiału działaniu wysokiej wilgotności względnej i drugiej strony działaniu niższej wilgotności względnej.
• Pomiar ilości pary wodnej, która przenika materiał w miarę upływu czasu.
• Zwykle g/m²Obliczanie szybkości transmisji pary wodnej wyrażonej jako ilość pary wodnej na dzień.

Metody dynamicznego pomiaru wilgotności względnej obejmują:

• Stała lub okresowa zmiana warunków wilgotności względnej.
• Wykorzystanie czujników do pomiaru zmian wilgotności względnej po suchej stronie próbki w czasie rzeczywistym.
• Umożliwiając szybsze i potencjalnie dokładniejsze pomiary.

W skrócie, norma ASTM E398 zawiera procedurę dynamicznej oceny szybkości przenikania pary wodnej przez elastyczne materiały barierowe. Metoda ta jest szczególnie przydatna do oceny materiałów stosowanych w opakowaniach, budownictwie, tekstyliach i innych zastosowaniach, w których kontrola wilgotności ma kluczowe znaczenie.

Główne obszary zastosowania tej normy to:

• Branża opakowaniowa: Ocena właściwości barierowych materiałów opakowaniowych w celu zapewnienia stabilności produktu.
• Materiały budowlane: Ocena materiałów stosowanych w obudowach budynków w celu kontrolowania poziomu wilgotności wewnątrz pomieszczeń.
• Tekstylia: Oznaczanie właściwości oddychających i kontroli wilgotności tkanin.
• Elektronika: Zapewnianie ochrony wrażliwych podzespołów elektronicznych przed wilgocią.

Metodę badawczą opisaną w normie ASTM E398 uważa się za ważną z następujących powodów:

• Realistyczne testy kontroli wilgotności: Wiele produktów jest narażonych na zmienne warunki wilgotności, a nie statyczne. Niniejsza norma wykorzystuje dynamiczny pomiar wilgotności względnej, który dokładniej odzwierciedla rzeczywiste warunki przechowywania lub użytkowania niż testy statyczne. Pomaga to zapewnić, że materiały zachowują się zgodnie z oczekiwaniami w rzeczywistych warunkach, niezależnie od tego, czy są stosowane w opakowaniach, budownictwie, czy w towarach konsumpcyjnych.
• Krytyczne znaczenie dla wydajności opakowań: W opakowaniach żywności, produktów farmaceutycznych i medycznych nawet niewielka ilość wilgoci może spowodować zepsucie lub degradację produktów. Norma ta pomaga producentom dobierać i weryfikować materiały barierowe, które spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące ochrony przed wilgocią.
• Istotne dla materiałów budowlanych: Wnikanie wilgoci w ściany i dachy budynków może prowadzić do pleśni, gnicia i spadku efektywności energetycznej. Testowanie zgodnie z tą normą pozwala inżynierom oceniać folie i membrany barierowe w bardziej realistycznych warunkach środowiskowych.
• Dokładność i precyzja: Zapewnia ilościową, powtarzalną i precyzyjną metodę. Dynamiczne badanie wilgotności względnej jest generalnie bardziej wiarygodne w wykrywaniu niewielkich poziomów przenikania wilgoci, szczególnie w przypadku materiałów o wysokiej wytrzymałości barierowej.
• Zgodność z przepisami i porównywanie materiałów: Wiele branż wymaga zgodności z normami dotyczącymi właściwości barierowych. Norma ta zapewnia uznany, znormalizowany protokół porównywania materiałów różnych producentów i spełniania wymagań specyfikacji.

Krótko mówiąc, norma ASTM E398 jest istotna, ponieważ oferuje inżynierom, naukowcom i producentom bardziej realistyczną i technicznie sprawdzoną metodę testowania i sprawdzania właściwości barierowych ich materiałów pod kątem wilgoci.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowania, pomiaru, analizy i ewaluacji, może pochwalić się silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą ASTM E398 „Standardowa metoda pomiaru współczynnika przenikania pary wodnej przez materiały płytowe z wykorzystaniem dynamicznego pomiaru wilgotności względnej”.