DIN 53380 Plastiklerin Test Edilmesi - Gaz Geçirgenliğinin Belirlenmesi

Alman Standardizasyon Enstitüsü (DIN) tarafından yayınlanan “DIN 53380 Plastiklerin test edilmesi - Gaz geçirgenliğinin belirlenmesi“ standardı, aynı başlık altında yayınlanan şu alt bölümlerden oluşmaktadır:

• “DIN 53380-1 Bölüm 1: Plastik filmlerde hacimsel ölçüm yöntemi“ standardında açıklanan yöntem, gazın (örneğin oksijen, karbon dioksit, azot ve bunların karışımları) plastik filmden geçiş hızını ve dolayısıyla bu filmin, örneğin hassas ürünlerin ambalajlanması için uygunluğunu belirlemeye yarar. Bu yöntem, yoğunlaşma ve numune malzemesiyle kimyasal reaksiyona girme eğiliminde olan gazlar için kullanılamaz.

Gaz geçiş hızı, belirtilen koşullar altında numuneden geçen gaz hacminin belirlenmesiyle ölçülür. Madde 8’de verilenler, yaklaşık 3 cm3/(m2•d•bar) ile 20000 cm3/(m2•d•bar) (d, gün sembolüdür) arasında değişen gaz geçiş hızlarını belirlemek için uygundur. Gaz geçiş hızı ürünün kalınlığına bağlı olduğundan, tekrarlanabilir sonuçlar sadece eşit kalınlıktaki numunelerle elde edilebilir. Homojen malzemeler için gaz geçiş hızı genellikle kalınlıkla ters orantılıdır.

Malzeme bilimi ve plastik mühendisliği dünyasında, ambalaj malzemelerinin bütünlüğünü ve performansını sağlamak son derece önemlidir. Gıda ambalajlarında, tıbbi cihazlarda ve endüstriyel uygulamalarda kullanılan filmlerin kritik özelliklerinden biri, gazlara karşı bariyer görevi görebilmeleridir. Plastik filmlerde gaz iletim hızlarını ölçmek için hassas bir yöntem sağlayan bir standart olan DIN 53380-1 standardı, işte tam burada devreye girer. Bu standart, plastik endüstrisinde kalite kontrolünün temel taşı olmaya devam etmektedir. Kontrollü koşullar altında bir filmden ne kadar gazın geçtiğini ölçmek için hacimsel bir yaklaşım içererek, üreticilerin malzemeleri belirli kullanımlar için optimize etmelerine yardımcı olur.

Gaz geçirgenliği, gaz moleküllerinin bir malzemeden yayılma hızını ifade eder. Plastik filmler için, taze ürünler veya ilaçlar gibi oksijene duyarlı ürünlerde raf ömrünü uzatmak için düşük geçirgenlik tercih edilirken, tekstil veya tarımda kullanılan nefes alabilen membranlar için yüksek geçirgenlik gerekebilir. Bu özelliğin yetersiz kontrolü, bozulmaya, kirlenmeye veya malzeme arızasına yol açabilir.

DIN 53380-1 standardı, testleri standart hale getirerek, uluslararası düzenlemelere uyumu sağlayarak ve ticareti kolaylaştırarak bu ihtiyaçları karşılar. Genellikle kauçuk gaz geçirgenliği için ISO 1399 ve benzer standartlar ile çapraz referanslanır ve bu da küresel test laboratuvarlarında birlikte çalışabilirliğini vurgular. Çevre dostu plastiklerin ve gelişmiş kompozitlerin hüküm sürdüğü bir çağda, doğru geçirgenlik verileri, biyolojik olarak parçalanabilir filmlerden yüksek performanslı laminatlara kadar inovasyonu yönlendirir.

DIN 53380-1 standardı, polimer filmlere dayalı endüstriler için vazgeçilmezdir:

• Gıda ambalajı: Atıştırmalıklarda veya etlerde oksidasyonu önlemek için oksijen iletiminin ölçülmesi.
• İlaçlar: Blister ambalajların nemi ve gazları engelleyerek steril ortamlar sağlamasını garanti altına almak.
• Elektronik: Esnek ekranlar için kapsülleme maddelerinin helyum veya azot girişine karşı test edilmesi.
• Yeni teknoloji: Hacimsel metan geçirgenliği testinin bu standardı izlediği biyogaz depolama filmlerinde metan bariyerlerinin değerlendirilmesi.

DIN 53380-1 standardı ile uyumluluk, sadece yasal gereklilikleri (örneğin AB gıda temas malzemeleri) karşılamakla kalmaz, aynı zamanda yeni nesil malzemeler için Ar-Ge’yi destekler.

• “DIN 53380-2 Bölüm 2: Plastik filmlerin test edilmesi için manometrik yöntem“ standardında, ince plastik filmlerden gaz iletim hızının belirlenmesi için manometrik tekniği belirtir. Serinin diğer bölümlerindeki hacimsel veya taşıyıcı gaz yöntemlerinden farklı olarak, manometrik yaklaşım basınç farklarına odaklanır ve bu da onu basınç değişimlerinin kolayca tespit edilebildiği orta ila yüksek geçirgenliğe sahip malzemeler için ideal hale getirir. Standart, genellikle 20 µm ile 3 mm arasında kalınlıktaki filmleri kapsar, ancak talep üzerine diğer aralıklar için uyarlamalar mümkündür. Kulometrik sensörler için ISO 15105-1 gibi uluslararası normlarla uyumludur, ancak evrensel gaz testleri için manometrik basitliği vurgular.

Hassasiyetin ürün güvenilirliğini belirlediği plastik testleri alanında, DIN 53380-2 standardı, gazların polimer malzemelerle nasıl etkileşime girdiğini değerlendirmek için hayati bir protokol olarak ortaya çıkmaktadır. Bu standart, manometrik ölçümler için sağlam bir çerçeve sağlamak amacıyla önceki yinelemelere dayanmaktadır. Gaz geçirgenliğini ölçmek için doğrudan basınca dayalı bir yaklaşım sunarak daha geniş DIN 53380 serisini tamamlar ve bu da onu yüksek verimli, güvenilir bariyer değerlendirmeleri talep eden endüstriler için vazgeçilmez kılar. Bu yöntem, ambalaj, otomotiv bileşenleri ve daha birçok alanda kullanılan filmlerde oksijenden hidrojene kadar çok çeşitli gazlara uygulanabilirliği ve basitliği nedeniyle özellikle değerlidir.

DIN 53380-2 standardı, sektörler arasında yaygın kullanım alanı bulmaktadır:

• Ambalajlama: İçecek şişelerindeki karbon dioksit bariyerlerinin veya çabuk bozulan ürünler için oksijen kalkanlarının değerlendirilmesi.
• Otomotiv ve enerji: Yakıt hücresi membranlarında hidrojen geçirgenliğinin değerlendirilmesi ve yeni cihazların güvenli ve standartlara uygun testler sağlaması.
• Tıp ve elektronik: Cihazlarda veya ekranlarda gaz geçirmez contalar için filmlerin test edilmesi.
• Sürdürülebilirlik: Tarım için biyolojik olarak parçalanabilir filmlerde azot veya metan iletiminin ölçülmesi.

Bu standart, hızlı ve çok yönlü testlere olanak sağlayarak, geçirgenlik verilerinin düşük gaz uygulamaları için formülasyonlara rehberlik ettiği termoplastik poliüretanlarda görüldüğü gibi, Ar-Ge’yi hızlandırır.

• “DIN 53380-3 Bölüm 3: Oksijene özgü taşıyıcı gaz - Plastik filmler ve plastik kalıplanmış parçalar üzerinde ölçüm yöntemi“ standardında, DIN 16922 standardında tanımlandığı gibi plastik film ve levhaların ve plastik içi boş gövdelerin (örneğin ambalaj kapları, plastik tüpler) oksijen geçirgenlik oranını (saf oksijen veya oksijen gazı karışımlarına, örneğin havaya) belirlemeye yarar ve böylece ambalajlama ve mühendislik uygulamalarına uygunluklarının değerlendirilmesini sağlayan bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yöntem, film ve levhalar için 0,05 cm3/(m2•d•bar) ile 1000 cm3/(m2•d•bar) arasında, içi boş gövdeler için ise yaklaşık 0,0005 cm3/(d•bar) ile 10 cm3/(d•bar) arasında değişen geçirgenlik oranlarını belirlemek için kullanılabilir. Burada d, 24 saatlik bir birimi ifade eder.

Modern malzeme mühendisliğinde gaz bariyeri performansındaki hassasiyet tartışılmazdır ve DIN 53380-3 standardı, taşıyıcı gaz yöntemi kullanılarak plastik filmlerde oksijen iletim oranının ölçülmesi için altın standart olarak kabul edilir. Bu standart, DIN 53380 standart serisindeki oksijene özgü testler için en gelişmiş ve hassas yaklaşımı temsil eder. Hacimsel veya manometrik tekniklerin aksine taşıyıcı gaz yöntemi, özel bir oksijen sensörüne sahip sürekli akışlı bir sistem kullanır ve gıda, ilaç ve elektronik ambalajlarda kullanılan yüksek bariyerli filmler için kritik olan 0,0005 cm3/(m2•d•bar) kadar düşük tespit limitleri sağlar.

Oksijen, paketlenmiş ürünlerde oksidasyon, bozulma ve mikrobiyal büyümenin temel etkenidir. 0,1 cm3/m2/gün gibi düşük bir eser miktardaki geçirgenlik bile hassas ürünlerin raf ömrünü aylardan haftalara indirebilir. Buna karşılık, taze ürün paketleme (modifiye atmosfer paketleme) veya yara pansumanları gibi uygulamalarda kontrollü oksijen girişi tercih edilir.

DIN 53380-3 standardı şunları sağlar:

• Yüksek bariyerli malzemeler (örneğin alüminyum kaplı PET) için ultra düşük tespit limitleri
• Yüksek tekrarlanabilirlik (tipik olarak artı/eksi yüzde 5)
• Sürekli gaz akışıyla gerçek zamanlı izleme
• Gıda ile temas eden malzemeler için (EC) no 1935/2004 ve FDA 21 CFR düzenlemeleri ile uyumluluk

Esnek elektronik cihazların, biyolojik olarak parçalanabilir bariyerlerin ve aktif ambalajların yükselişiyle birlikte, inovasyon ve yasal onay için doğru oksijen iletim oranı verileri şarttır.

• “DIN 53380-4 Bölüm 4: Plastik filmlerin ve plastik kalıpların test edilmesi için karbon dioksit özgül kızılötesi emilim yöntemi“ standardında, karbon dioksit, metan, azot protoksit ve diğer kızılötesi emici gazların gaz iletim hızlarının belirlenmesi için kızılötesi emilim yöntemini açıklanmaktadır. Uluslararası tutarlılığı garanti altına alan bu yöntem, ISO 15105-3 standardı ile uyumludur.

Polimer bariyer testinin karmaşık dünyasında, DIN 53380-4 standardı, plastik filmler üzerinden karbon dioksit ve diğer kızılötesi aktif gazların iletim hızını ölçmek için özel, yüksek hassasiyetli bir çözüm sunar. Bu standart, 0,1 cm3/(m2•d•bar) değerine kadar düşük tespit limitleriyle seçici, gerçek zamanlı tespit elde etmek için dağılmayan kızılötesi spektroskopisinden yararlanır. Bu standart, gazlı içecek ambalajlarından modifiye atmosfer sistemlerine ve sürdürülebilir biyogaz membranlarına kadar karbon dioksit açısından kritik uygulamalara odaklanarak oksijene özgü (DIN 53380-3), manometrik (DIN 53380-2) ve hacimsel (DIN 53380-1) yöntemleri tamamlar.

DIN 53380-4 standardı, şu alanlarda yaygın kullanılmaktadır:

• İçecek ambalajı: PET şişelerde karbon dioksit kayıp oranı 3 ayda yüzde 10’dan az olmalıdır. Bu standart, bariyer kaplamalarını ve geri dönüştürülmüş PET karışımlarını doğrular.
• Gıda ambalajı: Kahve, atıştırmalıklar, peynir, karbon dioksit ile yıkanmış modifiye atmosfer ambalajı, dengeli giriş / çıkış gerektirir. Taşıma sırasında ambalajın çökmesini önler.
• Biyogaz ve yenilenebilir enerji: Anaerobik çürütücü astarlarında metan bariyerleri. Metan filtreli (3,3 µm) DIN 53380-4 uyumlu, sızıntı riskini ölçer.
• İlaçlar: Karbon dioksit ile yıkanmış flakonlar ve blister ambalajlar oksijen testi olmadan oksidasyonu önler.

DIN 53380-4 standardı, plastik filmlerde karbon dioksit ve IR-aktif gaz geçirgenliği için kesin standarttır.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “DIN 53380 Plastiklerin test edilmesi - Gaz geçirgenliğinin belirlenmesi“ standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.