Štandardná testovacia metóda ASTM F2476-20 na stanovenie rýchlosti prenosu oxidu uhličitého (CO2TR) cez bariérové ​​materiály pomocou infračerveného detektora

Norma „ASTM F2476-20 Štandardná testovacia metóda na stanovenie rýchlosti prenosu oxidu uhličitého (CO2TR) cez bariérové ​​materiály pomocou infračerveného detektora“, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje postup na stanovenie rýchlosti prenosu oxidu uhličitého v ustálenom stave cez plasty vo forme fólií, dosiek, laminátov, koextrudovaných alebo plastom potiahnutých papierov alebo tkanín. V prípade homogénnych materiálov umožňuje určiť:

• Rýchlosť prenosu oxidu uhličitého (CO2TR)
• Priepustnosť filmu pre plynný oxid uhličitý (PCO2)
• Koeficient priepustnosti oxidu uhličitého (P'CO2)

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Koeficient priepustnosti oxidu uhličitého (P'CO2) je súčinom priepustnosti a hrúbky filmu. Priepustnosť má význam iba pre homogénne materiály, v takom prípade je to vlastnosť sypkého materiálu. Toto množstvo by sa nemalo používať, pokiaľ sa vzťah medzi hrúbkou a priepustnosťou nepotvrdil v testoch s použitím niekoľkých rôznych hrúbok materiálu.
• Priepustnosť oxidu uhličitého (PCO2) je pomer TR k rozdielu parciálneho tlaku oxidu uhličitého na oboch stranách filmu.
• Rýchlosť prenosu oxidu uhličitého (CO2TR) je množstvo oxidu uhličitého, ktoré prechádza jednotkou plochy rovnobežných povrchov plastovej fólie za jednotku času za testovacích podmienok. Mali by sa špecifikovať testovacie podmienky vrátane teploty a parciálneho tlaku oxidu uhličitého na oboch stranách fólie.

Rýchlosť prenosu oxidu uhličitého sa určí po dosiahnutí rovnováhy vzorky v suchom testovacom prostredí. V tejto súvislosti sa za suché prostredie považuje také, v ktorom je relatívna vlhkosť vzduchu nižšia ako 1 percento. Vzorka je upevnená ako utesnená polobariéra medzi dvoma komorami pri okolitom atmosférickom tlaku. Jedna komora sa pomaly preplachuje prúdom dusíka, druhá komora oxidom uhličitým. Keď plynný oxid uhličitý difunduje cez film do nosného plynu dusíka, je prenesený do infračerveného detektora, kde vzniká elektrický výstup, ktorého veľkosť je úmerná množstvu oxidu uhličitého prúdiaceho do detektora za jednotku času.

Rýchlosť prenosu oxidu uhličitého (CO2TR) je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim ochranu obalov poskytovanú bariérovými materiálmi. Nie je to však jediný určujúci faktor a na prepojenie výkonu obalu s CO2TR by sa mali použiť ďalšie testy založené na skúsenostiach. Je vhodná ako arbitrážna testovacia metóda za predpokladu, že sa kupujúci a predávajúci dohodnú na postupoch odberu vzoriek, štandardizačných postupoch, testovacích podmienkach a kritériách prijatia.

Teplota je kritický parameter ovplyvňujúci meranie CO2TR. Starostlivá kontrola teploty pomôže minimalizovať zmeny spôsobené teplotnými výkyvmi. Počas testu sa musí teplota udržiavať v rozmedzí plus/mínus 0,1 stupňa. Mala by sa zaznamenať priemerná teplota a teplotný rozsah zistený počas testu. Správna regulácia teploty sa ľahšie dosiahne, ak je zariadenie umiestnené v prostredí s kontrolovanou teplotou.

Senzor bude potrebovať čas na ustálenie nízkej hodnoty charakteristickej pre dobrú bariéru proti oxidu uhličitému po použití na testovanie bariéry s vysokou prenosovou schopnosťou. Preto by sa materiály s porovnateľnými vlastnosťami prenosu plynu mali testovať spoločne. Kalibrácia by sa mala vykonať s vhodným množstvom oxidu uhličitého porovnateľným s CO2TR testovaných vzoriek.

Jednotky odberu vzoriek použité na určenie CO2TR by mali byť reprezentatívne pre množstvo produktu, pre ktoré sú údaje potrebné. Je potrebné dbať na to, aby vzorky reprezentovali podmienky po celej šírke a dĺžke kotúča fólie.

Skúšobné vzorky musia byť reprezentatívne pre testované materiály a bez chýb vrátane vrások, záhybov a dierok (pokiaľ nie sú charakteristické pre testovaný materiál). V prípade potreby sa priemerná hrúbka určí s presnosťou na 2,5 µm pomocou digitálneho mikrometra (alebo ekvivalentu) v najmenej piatich bodoch rozmiestnených po celej testovacej ploche. Zaznamenávajú sa maximálne, minimálne a priemerné hodnoty.

Ak je vzorka krehká (napríklad s tenkým povlakom alebo nechránenou metalizáciou), meranie materiálu môže poškodiť alebo poškriabať bariérovú vrstvu. Pri takýchto vzorkách môže byť vhodnejšie analyzovať hrúbku materiálu po teste prenosovej rýchlosti. Ak má testovaná vzorka asymetrickú (viacvrstvovú) štruktúru, oba povrchy by mali byť označené vhodnými rozlišovacími znakmi a mala by sa zaznamenať orientácia testovanej vzorky v difúznej cele.

Ak sa použije špeciálny postup kondicionovania, mal by byť uvedený v správe.

Naša organizácia, ktorá sa už roky snaží podporovať podniky zo všetkých sektorov širokou škálou testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, má silný personál, ktorý pozorne sleduje svetový vývoj v oblasti vedy a techniky a neustále sa zlepšuje. V tejto súvislosti sa podnikom poskytujú aj testovacie služby v súlade s normou „ASTM F2476-20 Štandardná testovacia metóda na stanovenie rýchlosti prenosu oxidu uhličitého (CO2TR) cez bariérové ​​materiály pomocou infračerveného detektora“.