ASTM F1306 Esnek Bariyer Filmleri ve Laminatların Yavaş Hız Penetrasyon Direnci

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM F1306 Esnek bariyer filmleri ve laminatların yavaş hız penetrasyon direnci için standart test yöntemi” standardı, esnek bariyer filmlerinin ve laminatların, tahrikli bir proba karşı yavaş hız penetrasyon direnci açısından karakterize edilmesine izin verir. Test, malzemeye tek bir test hızında çift eksenli bir gerilim uygulanarak, delinme oluşana kadar oda sıcaklığında gerçekleştirilir. Kuvvet, enerji ve probun başarısızlığa kadar penetrasyonu belirlenir.

Penetrasyon direnci, keskin kenarlı bir ürünün bariyer sargısının bütünlüğünü bozabileceği ince esnek malzemelerin önemli bir son kullanım performansıdır. Bu, gazların, kokuların ve istenmeyen kirleticilerin pakete girmesine veya çıkmasına izin vererek ürüne potansiyel zarar verir ve raf ömrünü azaltır. Malzemenin penetrasyona tepkisi, film kalınlığı, elastik modül, penetrasyon hızı, sıcaklık, şekil ve prob tipi gibi çok sayıda faktöre göre değişir. Sonuç olarak, bu yöntem kullanılarak delinmeden gerilmeye kadar malzeme tepkileri gözlemlenebilir ve ölçülebilir. Belirli son kullanım uygulamalarını simüle etmek için çok sayıda deneysel faktör kombinasyonu tasarlanıp kullanılabilmesine rağmen, malzemelerin standart karşılaştırmaları için bu yöntemdeki önerilen koşullar izlenmelidir.

Esnek bariyer filmleri ve laminatların yavaş hız penetrasyon direnci, esnek ambalaj malzemelerinin (plastik filmler ve laminatlar gibi) yavaş, kontrollü yükleme koşulları altında keskin bir nesne tarafından delinmeye ne kadar iyi direnç gösterdiğini değerlendirmek için kullanılan mekanik bir test yöntemidir. Daha basit bir ifadeyle paketleme filmlerini sivri uçlu bir prob ile yavaşça delmenin ne kadar zor olduğunu ölçer. Bu, bir paketin içindeki bir ürünün zamanla ona doğru itmesi gibi koşulları simüle eder.

Esnek bariyer filmler ve laminatlar genellikle gıda, tıbbi veya endüstriyel ambalajlarda kullanılan malzemelerdir. Hafif, esnek ve neme, oksijene veya delinmelere karşı dayanıklı olacak şekilde tasarlanmıştır.

Penetrasyon direnci, malzemenin delinmeden önce ne kadar kuvvete dayanabileceğinin bir ölçüsüdür.

Test yapılırken prob (genellikle yuvarlak veya konik) yavaş, sabit bir hızda filme itilir; ani darbelerin aksine, kademeli basıncı taklit eder (istifleme, depolama veya taşıma sırasında olduğu gibi). Standart testler genellikle ASTM F1306 standardında açıklandığı şekilde uygulanır.

Üretici firmalar bu test yöntemini, ambalajların şunları sağlayabileceğinden emin olmak için talep eder:

• Taşıma ve nakliyeye dayanıklı
• Zaman içinde içerikleri koruyabilir
• Sızıntı veya kirlenme gibi arıza oranlarını azaltabilir

Esnek ambalajları (örneğin vakumlu poşetler, tıbbi cihaz ambalajları gibi) değerlendiren veya tasarlayan firmalar için bu test yöntemi, malzemeleri karşılaştırmaya veya gerekli performans kriterlerini karşılayıp karşılamadıklarını kontrol etmeye yardımcı olur.

Testlerde kullanılan başlıca ekipman şunlardır:

• Evrensel test makinesi: Genellikle 100 N ila 500 N kapasiteli yük hücresi ve kontrollü çapraz kafa hızına sahip.
• Delinme probu: Genellikle küresel veya yarım küresel bir uç (örneğin 3 mm ila 5 mm çapında).
• Numune tutma fikstürü: Filmi kaymadan gergin tutan dairesel kelepçe veya halka.
• Numune: Test edilecek esnek bariyer filminin veya laminatın düz parçası.
• Yazılım veya gösterge: Kuvvet ile yer değiştirmeyi kaydetmek için.

Test başlarken numuneler koşullandırılır. Aksi belirtilmediği takdirde film numuneler, en az 40 saat boyunca 23 derece artı/eksi 2 derece sıcaklık ve yüzde 50 artı/eksi yüzde 5 bağıl nem ortamında koşullandırılır.

Numuneler genellikle en az 76 mm x 76 mm kareler veya daireler halinde kesilir. Numuneler düz, kırışıksız ve görünür kusurlardan arınmış olmalıdır.

Film numune tutucuya yerleştirilir ve gergin olacak şekilde sıkıca sıkıştırılır. Test alanı düz olmalı ve probun ortasına yerleştirilmelidir. Uygun prob boyutu seçilir (örneğin 3 mm çapında yarım küre). Çapraz kafa hızı 250 mm/dakikaya ayarlanır (aksi belirtilmediği sürece). Yük hücresi kalibre edilir ve yer değiştirme ve kuvvet okumaları sıfırlanır. Arkasında test başlatılır. Prob, filmi delmek için sabit bir hızda aşağı doğru hareket eder. Makine, film yırtılıncaya veya maksimum penetrasyon derinliğine ulaşılıncaya kadar kuvveti mesafeye göre kaydeder. Kırılma anındaki tepe kuvveti (maksimum yük) ölçülür ve raporlanır.

İsteğe bağlı olarak şunları raporlanır: kırılma enerjisi (eğrinin altındaki alan), kırılma anındaki mesafe ve arıza sonrası davranış (gerekirse).

Test çıktısı olarak bir kuvvet-yer değiştirme eğrisi oluşturulur. Tepe kuvveti, penetrasyon direncinin bir ölçüsü olarak kullanılır. Bu, farklı filmlerin veya laminasyon yapılarının mekanik dayanıklılığını karşılaştırmaya yardımcı olur.

İstatistiksel güvenilirlik için test en az 5 tekrarlanır. Ayrıca farklı koşullar altında (örneğin yaşlanmadan sonra, ısıya veya soğuğa maruz kalma veya ıslak koşullarda) testler gerçekleştirilir.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ASTM F1306 Esnek bariyer filmleri ve laminatların yavaş hız penetrasyon direnci için standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.