ASTM F2476-20 Kızılötesi Dedektör Kullanılarak Bariyer Malzemeler Üzerinden Karbondioksit Gazı İletim Oranının (CO2TR) Belirlenmesine Yönelik Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından geliştirilen “ASTM F2476-20 Kızılötesi dedektör kullanılarak bariyer malzemeler üzerinden karbondioksit gazı iletim oranının (CO2TR) belirlenmesine yönelik standart test yöntemi” standardında, film, levha, laminat, koekstrüzyon veya plastik kaplı kağıt veya kumaşlar biçimindeki plastikler aracılığıyla karbondioksit gazının sabit durum iletim hızının belirlenmesine yönelik bir prosedür açıklanmaktadır. Homojen malzemeler durumunda şunların belirlenmesini sağlar:

• Karbondioksit gazı iletim hızı (CO2TR)
• Filmin karbondioksit gazına geçirgenliği (PCO2)
• Karbondioksit geçirgenlik katsayısı (P’CO2)

Bu standardın amaçları doğrultusunda şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• Karbondioksit geçirgenlik katsayısı (P’CO2), geçirgenlik ve film kalınlığının çarpımıdır. Geçirgenlik sadece homojen malzemeler için anlamlıdır, bu durumda toplu malzemenin bir özelliğidir. Bu nicelik, kalınlık ve geçirgenlik arasındaki ilişki malzemenin birkaç farklı kalınlığı kullanılarak yapılan testlerde doğrulanmadığı sürece kullanılmamalıdır.
• Karbondioksit geçirgenliği (PCO2), TR’nin filmin iki tarafındaki karbondioksidin kısmi basıncı arasındaki farka oranıdır.
• Karbondioksit iletim hızı (CO2TR), test koşulları altında bir plastik filmin paralel yüzeylerinin birim alanından birim zamanda geçen karbondioksit gazı miktarıdır. Sıcaklık ve filmin her iki tarafındaki karbondioksit kısmi basıncı dahil olmak üzere test koşulları belirtilmelidir.

Karbondioksit gazı iletim oranı, numune kuru test ortamında dengeye ulaştıktan sonra belirlenir. Bu bağlamda, kuru ortam, bağıl nemin yüzde 1’den az olduğu ortam olarak kabul edilir. Numune, ortam atmosferik basıncında iki bölme arasına sızdırmaz bir yarı bariyer olarak monte edilir. Bir bölme yavaşça bir azot akımıyla, diğer bölme ise karbondioksitle temizlenir. Karbondioksit gazı filmden azot taşıyıcı gaza nüfuz ettikçe, bir kızılötesi dedektöre taşınır ve burada, büyüklüğü birim zamanda dedektöre akan karbondioksit miktarıyla orantılı olan bir elektrik çıktısı üretilir.

Karbondioksit gazı iletim oranı (CO2TR), bariyer malzemelerinin sağladığı ambalaj korumasının önemli bir belirleyicisidir. Ancak, tek belirleyici değildir ve ambalaj performansını CO2TR ile ilişkilendirmek için deneyime dayalı ilave testler kullanılmalıdır. Alıcı ve satıcının örnekleme prosedürleri, standardizasyon prosedürleri, test koşulları ve kabul kriterleri konusunda anlaşması koşuluyla, bir hakem test yöntemi olarak uygundur.

Sıcaklık, CO2TR ölçümünü etkileyen kritik bir parametredir. Dikkatli sıcaklık kontrolü, sıcaklık dalgalanmalarından kaynaklanan değişiklikleri en aza indirmeye yardımcı olacaktır. Test sırasında sıcaklık artı/eksi 0,1 derecenin içinde tutulmalıdır. Bir test sırasında bulunan ortalama sıcaklık ve sıcaklık aralığı raporlanmalıdır. Cihaz sıcaklık kontrollü bir ortama yerleştirilirse doğru sıcaklık kontrolü daha kolay sağlanır.

Sensörün, yüksek bir iletim bariyerini test etmek için kullanıldıktan sonra iyi bir karbondioksit bariyerinin düşük bir okuma karakteristiğine sabitlenmesi için zamana ihtiyacı olacaktır. Bu nedenle, karşılaştırılabilir gaz iletim kalitelerine sahip malzemeler birlikte test edilmelidir. Kalibrasyon, test edilen numunelerin CO2TR’sine karşılaştırılabilir uygun miktarda karbondioksit ile yapılmalıdır.

CO2TR’nin belirlenmesinde kullanılan örnekleme birimleri, verilerin gerekli olduğu ürün miktarını temsil etmelidir. Örneklerin, bir film rulosunun genişliği ve uzunluğu boyunca koşulları temsil ettiğinden emin olunmalıdır.

Test numuneleri test edilen malzemeleri temsil etmeli ve kırışıklıklar, katlanmalar ve iğne delikleri dahil olmak üzere kusurlardan ari olmalıdır (ancak bunlar test edilen malzemenin bir özelliği değilse). Gerekirse, ortalama kalınlık, tüm test alanına dağıtılmış en az beş noktada dijital bir mikrometre (veya eşdeğeri) kullanılarak en yakın 2,5 µm’ye kadar belirlenir. Maksimum, minimum ve ortalama değerler kaydedilir.

Bir numune kırılgan ise (ince bir kaplama veya korumasız metalizasyon gibi), malzemenin ölçülmesi bariyer tabakasını tehlikeye atabilir veya çizebilir. Bu tür numuneler için, iletim hızı testinden sonra malzeme kalınlığının analiz edilmesi tercih edilebilir. Test numunesi asimetrik (çok katmanlı) bir yapıya sahipse, iki yüzey uygun ayırt edici işaretlerle işaretlenmeli ve test numunesinin difüzyon hücresindeki yönü raporlanmalıdır.

Eğer özel bir şartlandırma prosedürü kullanılıyorsa, bunun raporda yer alması gerekir.

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 F2476-20 Kızılötesi dedektör kullanılarak bariyer malzemeler üzerinden karbondioksit gazı iletim oranının (CO2TR) belirlenmesine yönelik standart test yöntemi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.