ASTM F1306 ความต้านทานการซึมผ่านแบบช้าของฟิล์มกั้นแบบยืดหยุ่นและลามิเนต

มาตรฐาน "ASTM F1306 Standard Test Method for Slow-Rate Penetration Resistance of Flexible Barrier Films and Laminates" ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) อนุญาตให้มีการกำหนดคุณลักษณะของฟิล์มกั้นและลามิเนตชนิดยืดหยุ่นสำหรับความต้านทานการทะลุทะลวงแบบช้าเมื่อถูกขับเคลื่อนด้วยหัววัด การทดสอบจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้องโดยการเพิ่มแรงดึงแบบสองแกนให้กับวัสดุด้วยความเร็วทดสอบเดียวจนกระทั่งเกิดการเจาะทะลุ จากนั้นจึงทำการคำนวณหาแรง พลังงาน และค่าการทะลุทะลวงของหัววัดจนถึงจุดแตกหัก

ความต้านทานการซึมผ่านเป็นคุณลักษณะสำคัญด้านประสิทธิภาพการใช้งานปลายทางของวัสดุที่บางและยืดหยุ่น ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีขอบคมอาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของแผ่นห่อหุ้ม ซึ่งทำให้ก๊าซ กลิ่น และสารปนเปื้อนที่ไม่พึงประสงค์สามารถเข้าหรือออกจากบรรจุภัณฑ์ได้ ซึ่งอาจทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหายและลดอายุการเก็บรักษา การตอบสนองของวัสดุต่อการซึมผ่านจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความหนาของฟิล์ม โมดูลัสยืดหยุ่น อัตราการซึมผ่าน อุณหภูมิ รูปร่าง และประเภทของหัววัด ดังนั้น วิธีการนี้จึงช่วยให้สามารถสังเกตและวัดการตอบสนองของวัสดุตั้งแต่การเจาะทะลุไปจนถึงแรงดึงได้ แม้ว่าจะสามารถออกแบบและใช้ปัจจัยการทดลองต่างๆ ร่วมกันเพื่อจำลองการใช้งานปลายทางเฉพาะได้ แต่ควรปฏิบัติตามเงื่อนไขที่แนะนำในวิธีการนี้สำหรับการเปรียบเทียบวัสดุมาตรฐาน

ความต้านทานการเจาะทะลุแบบช้าของฟิล์มกั้นแบบยืดหยุ่นและแผ่นลามิเนต เป็นวิธีการทดสอบทางกลที่ใช้ประเมินว่าวัสดุบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น (เช่น ฟิล์มพลาสติกและแผ่นลามิเนต) สามารถต้านทานการเจาะทะลุจากวัตถุมีคมได้ดีเพียงใดภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักที่ช้าและควบคุมได้ วิธีนี้วัดความยากในการเจาะฟิล์มบรรจุภัณฑ์อย่างช้าๆ ด้วยหัววัดที่แหลมคม วิธีนี้จำลองสภาวะต่างๆ เช่น การที่ผลิตภัณฑ์ภายในบรรจุภัณฑ์ดันฟิล์มบรรจุภัณฑ์นั้นเมื่อเวลาผ่านไป

ฟิล์มกั้นแบบยืดหยุ่นและลามิเนตเป็นวัสดุที่นิยมใช้กันทั่วไปในบรรจุภัณฑ์อาหาร การแพทย์ หรืออุตสาหกรรม ได้รับการออกแบบให้มีน้ำหนักเบา ยืดหยุ่น และทนต่อความชื้น ออกซิเจน และการเจาะทะลุ

ความต้านทานการเจาะทะลุเป็นการวัดว่าวัสดุสามารถทนต่อแรงได้มากเพียงใดก่อนที่จะถูกเจาะ

ในระหว่างการทดสอบ จะมีการดันหัววัด (โดยปกติจะเป็นทรงกลมหรือทรงกรวย) เข้าไปในฟิล์มด้วยความเร็วช้าๆ และคงที่ เพื่อจำลองแรงกดแบบค่อยเป็นค่อยไป (เช่น ในระหว่างการซ้อน การจัดเก็บ หรือการขนส่ง) แทนที่จะเกิดการกระแทกอย่างฉับพลัน โดยทั่วไปการทดสอบมาตรฐานจะดำเนินการตามที่อธิบายไว้ใน ASTM F1306

ผู้ผลิตกำหนดให้ใช้วิธีการทดสอบนี้เพื่อให้แน่ใจว่าบรรจุภัณฑ์สามารถ:

• ทนทานต่อการจัดการและการขนส่ง
• สามารถเก็บรักษาเนื้อหาไว้ได้นาน
• สามารถลดอัตราความล้มเหลว เช่น การรั่วไหลหรือการปนเปื้อน

สำหรับบริษัทที่กำลังประเมินหรือออกแบบบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น (เช่น ถุงสูญญากาศ บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์ทางการแพทย์) วิธีทดสอบนี้จะช่วยเปรียบเทียบวัสดุหรือตรวจสอบว่าวัสดุเหล่านั้นตรงตามเกณฑ์ประสิทธิภาพที่ต้องการหรือไม่

อุปกรณ์หลักที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่:

• เครื่องทดสอบอเนกประสงค์: โดยทั่วไปจะมีเซลล์โหลดความจุ 100 N ถึง 500 N และความเร็วครอสเฮดที่ควบคุมได้
• หัววัดการเจาะ: โดยทั่วไปจะมีปลายเป็นทรงกลมหรือครึ่งทรงกลม (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ถึง 5 มม.)
• อุปกรณ์ยึดตัวอย่าง: แคลมป์วงกลมหรือแหวนที่ยึดฟิล์มให้ตึงโดยไม่ลื่นไถล
• ตัวอย่าง: แผ่นฟิล์มกั้นแบบยืดหยุ่นหรือแผ่นลามิเนตแบบแบนที่จะทำการทดสอบ
• ซอฟต์แวร์หรือตัวบ่งชี้: เพื่อบันทึกแรงและการเคลื่อนที่

ตัวอย่างจะถูกปรับสภาพก่อน เริ่มการทดสอบเว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ตัวอย่างฟิล์มจะถูกปรับสภาพเป็นเวลาอย่างน้อย 40 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 23 องศาเซลเซียส บวก/ลบ 2 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ 50 เปอร์เซ็นต์ บวก/ลบ 5 เปอร์เซ็นต์

โดยทั่วไปตัวอย่างจะถูกตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือวงกลม โดยมีขนาดอย่างน้อย 76 มม. x 76 มม. ตัวอย่างควรมีลักษณะแบน เรียบ ไม่มีรอยยับ และไม่มีตำหนิที่มองเห็นได้

วางฟิล์มลงในที่ยึดตัวอย่างและกดให้แน่นเพื่อสร้างแรงดึง พื้นที่ทดสอบควรเรียบและอยู่กึ่งกลางของหัววัด เลือกขนาดหัววัดที่เหมาะสม (เช่น ทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม.) ตั้งค่าความเร็วของหัววัดไว้ที่ 250 มม./นาที (เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น) โหลดเซลล์จะถูกปรับเทียบ และค่าการเคลื่อนที่และแรงจะถูกปรับให้เป็นศูนย์ จากนั้นจึงเริ่มการทดสอบ หัววัดจะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร็วคงที่เพื่อเจาะฟิล์ม เครื่องจะบันทึกแรงเทียบกับระยะทางจนกระทั่งฟิล์มฉีกขาดหรือถึงความลึกสูงสุดในการเจาะ จากนั้นจะวัดและรายงานแรงสูงสุดที่จุดแตกหัก (แรงสูงสุด)

รายงานทางเลือก: พลังงานการแตกหัก (พื้นที่ใต้เส้นโค้ง) ระยะห่างที่เกิดการแตกหัก และพฤติกรรมหลังความล้มเหลว (ถ้าจำเป็น)

กราฟแรง-การกระจัดจะถูกสร้างขึ้นเป็นผลลัพธ์ของการทดสอบ แรงสูงสุดจะถูกใช้เป็นมาตรวัดความต้านทานการเจาะทะลุ ซึ่งจะช่วยเปรียบเทียบความแข็งแรงเชิงกลของฟิล์มหรือโครงสร้างการเคลือบที่แตกต่างกัน

เพื่อความน่าเชื่อถือทางสถิติ การทดสอบจะต้องทำซ้ำอย่างน้อยห้าครั้ง การทดสอบยังดำเนินการภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน (เช่น หลังจากบ่ม สัมผัสกับความร้อนหรือความเย็น หรือในสภาพที่เปียกชื้น)

องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM F1306 สำหรับการทดสอบความต้านทานการทะลุผ่านความเร็วต่ำของฟิล์มกั้นแบบยืดหยุ่นและแผ่นลามิเนต