TAPPI T 523 Динамическое измерение переноса водяного пара через листовые материалы

В стандарте «TAPPI T 523 Динамическое измерение переноса водяного пара из листовых материалов», разработанном Технической ассоциацией целлюлозно-бумажной и перерабатывающей промышленности (TAPPI), указано, что перенос водяного пара в листовых упаковочных материалах, особенно в бумаге с покрытием, барьерные пленки при любой нормальной или высокой температуре. Описана процедура с использованием закрытой ячейки для быстрой оценки соотношения (СПВП).

Эта процедура включает размещение листа образца между помещением с высокой влажностью (относительная влажность 90 процентов) и сухим помещением (относительная влажность 5 процентов или менее) и определение скорости изменения влажности в сухом помещении. С помощью калибровочной кривой результаты динамических испытаний можно преобразовать в граммы влаги на квадратный метр в день.

Эта процедура представляет собой общий метод, позволяющий использовать любое динамическое измерительное устройство. Этот метод не предназначен для каких-либо экологических целей, Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) или других нормативных приложений.

Климатические условия, которым подвергаются упаковочные материалы, сильно различаются, поэтому испытание на пропускание водяного пара с помощью любой процедуры служит для сравнения различных материалов, а не для прогнозирования их фактических характеристик в полевых условиях. Хотя некоторые барьерные материалы претерпевают изменения в своем твердом состоянии при температуре ниже 38 градусов, эта повышенная температура часто используется для ускорения гравиметрических испытаний на пропускание воды (TAPPI T 464 Скорость пропускания водяного пара для бумаги и картона при повышенной температуре и влажности). Динамические процедуры достаточно чувствительны, поэтому не требуются ни опасно высокие температуры, ни большой градиент влажности.

Скорость переноса влаги из относительно влажной атмосферы через барьер в более сухую атмосферу меняется со временем, пока не будет достигнуто равновесие. Продолжительность переходного периода варьируется в зависимости от способности испытуемого материала растворять и удерживать воду. Если испытуемый материал набухает, также произойдет изменение коэффициента диффузии. Например, в случае гидрофобной пластиковой пленки равновесие обычно достигается менее чем за час. Для стабилизации бумаги с барьерной пленкой с обеих сторон может потребоваться несколько дней.

Однако с помощью процедуры динамических испытаний скорость прохождения водяного пара через барьерный материал в течение переходного периода можно использовать для оценки барьерного качества материала. Значения, измеренные таким способом, можно сравнивать со значениями, полученными в установившихся условиях, или использовать непосредственно в целях контроля, когда достигается подходящая корреляция. Основное требование к динамическим испытаниям состоит в том, чтобы условия, определяющие поток, были постоянными.

Образец материала для испытаний отбирается в соответствии со стандартом «TAPPI T 400 Отбор проб и приемка одной бумаги, картона, тарной коробки или сопутствующего продукта». Из каждой испытательной единицы следует отбирать образцы для испытаний в трех экземплярах, без дефектов, точечных отверстий или других дефектов, нетипичных для материала, и соответствующего размера, соответствующего используемому оборудованию.

Что касается кондиционирования, полностью гидрофобные тестовые образцы не чувствительны к воде, и удовлетворительное равновесие быстро достигается при обычном цикле испытаний.

Компоненты динамического измерительного устройства, использованные в испытаниях:

• Ячейка проницаемости спроектирована таким образом, что определенная область испытуемого образца оказывается зажатой между двумя камерами. В одном отсеке находится сухая атмосфера, в другом — атмосфера высокой относительной влажности.
• Устройство сжатия, позволяющее быстро вставлять и извлекать испытуемый образец, когда ячейка открыта и когда ячейка закрыта, надлежащим образом герметизировано для предотвращения значительной утечки водяного пара между окружающей атмосферой и сухой камерой.
• В камере влажности предусмотрены условия для поддержания влажности в пределах плюс/минус 2 процента от желаемого уровня. Используя жидкую воду или насыщенную губку, можно добиться существенно насыщенной атмосферы внутри камеры при небольшом расстоянии между жидкостью и образцом, но без прямого контакта между жидкостью и образцом. Более низкие показатели влажности могут быть достигнуты за счет использования насыщенных солевых растворов вместо воды или газового потока с точно контролируемой влажностью.
• Сухая камера с подключениями к источнику продувочного газа, например азоту или чистому воздуху, сушится до относительной влажности 5 процентов или менее, как того требует устройство. Камеру продувают сухим газом, изолируют клапанами и измеряют накопление влаги. Крайне важно, чтобы поверхности сухой камеры не впитывали значительное количество влаги.
• Датчик и индикатор влажности, который быстро реагирует и способен измерять изменение относительной влажности на 0,05 процента или менее. Датчик измеряет изменение влажности в сухой камере для тестирования. Датчиком может быть луч инфракрасного излучения, электрический резистивный элемент или электролитическая ячейка. Скорость изменения влажности в сухой ячейке определяется временем, за которое концентрация меняется между двумя выбранными уровнями или ее изменением за определенный период времени.
• Система контроля температуры необходима для поддержания постоянной, известной температуры в ячейке проницаемости и исследуемом образце в пределах плюс/минус 0,2 градуса.

Помимо многочисленных исследований, измерений, анализа и оценки, которые она предоставляет предприятиям в различных секторах, наша организация также предоставляет услуги по тестированию, определенные в стандарте «TAPPI T 523 Динамическое измерение переноса водяного пара из листовых материалов», с обученным и опытным персоналом. и современное технологическое оборудование.