มาตรฐาน DIN 53380 การทดสอบพลาสติก - การหาค่าการซึมผ่านของก๊าซ

มาตรฐาน DIN 53380 การทดสอบพลาสติก - การหาค่าการซึมผ่านของก๊าซ

มาตรฐาน “DIN 53380 การทดสอบพลาสติก - การหาค่าการซึมผ่านของก๊าซ” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) ประกอบด้วยหัวข้อย่อยต่อไปนี้ที่เผยแพร่ภายใต้ชื่อเดียวกัน:

มาตรฐาน DIN 53380 การทดสอบพลาสติก - การหาค่าการซึมผ่านของก๊าซ

  • วิธีการที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน “DIN 53380-1 ส่วนที่ 1: วิธีการวัดปริมาตรสำหรับฟิล์มพลาสติก” ใช้เพื่อกำหนดความเร็วของก๊าซ (เช่น ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และส่วนผสมของก๊าซเหล่านี้) ที่ผ่านฟิล์มพลาสติก และด้วยเหตุนี้จึงสามารถประเมินความเหมาะสมสำหรับการบรรจุสินค้า เช่น ผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อความเสียหายได้ วิธีนี้ไม่สามารถใช้ได้กับก๊าซที่มีแนวโน้มที่จะควบแน่นหรือทำปฏิกิริยาทางเคมีกับวัสดุตัวอย่าง

อัตราการไหลของก๊าซวัดได้โดยการหาปริมาตรของก๊าซที่ไหลผ่านตัวอย่างภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด เงื่อนไขที่ระบุในข้อ 8 เหมาะสำหรับการหาอัตราการไหลของก๊าซในช่วงประมาณ 3 cm³/(m²•d•bar) ถึง 20000 cm³/(m²•d•bar) (d คือสัญลักษณ์แทนวัน) เนื่องจากอัตราการไหลของก๊าซขึ้นอยู่กับความหนาของผลิตภัณฑ์ ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้จึงจะได้เฉพาะกับตัวอย่างที่มีความหนาสม่ำเสมอเท่านั้น สำหรับวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน อัตราการไหลของก๊าซโดยทั่วไปจะแปรผกผันกับความหนา

ในโลกของวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมพลาสติก การรับประกันความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของวัสดุบรรจุภัณฑ์มีความสำคัญอย่างยิ่ง คุณสมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งของฟิล์มที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการใช้งานในอุตสาหกรรม คือความสามารถในการทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันก๊าซ นี่คือจุดที่มาตรฐาน DIN 53380-1 เข้ามามีบทบาท โดยให้วิธีการที่แม่นยำสำหรับการวัดอัตราการส่งผ่านก๊าซในฟิล์มพลาสติก มาตรฐานนี้ยังคงเป็นรากฐานสำคัญของการควบคุมคุณภาพในอุตสาหกรรมพลาสติก โดยการนำวิธีการวัดปริมาตรมาใช้ในการวัดปริมาณก๊าซที่ผ่านฟิล์มภายใต้สภาวะควบคุม ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงวัสดุให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้านได้

การซึมผ่านของก๊าซหมายถึงอัตราที่โมเลกุลของก๊าซแพร่ผ่านวัสดุ สำหรับฟิล์มพลาสติก การซึมผ่านต่ำเป็นที่ต้องการเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อออกซิเจน เช่น ผลผลิตสดหรือยา ในขณะที่การซึมผ่านสูงอาจจำเป็นสำหรับเยื่อที่ระบายอากาศได้ซึ่งใช้ในสิ่งทอหรือการเกษตร การควบคุมคุณสมบัตินี้ที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การเน่าเสีย การปนเปื้อน หรือความเสียหายของวัสดุได้

มาตรฐาน DIN 53380-1 ตอบสนองความต้องการเหล่านี้โดยการกำหนดมาตรฐานการทดสอบ เพื่อให้มั่นใจว่าสอดคล้องกับกฎระเบียบระหว่างประเทศ และอำนวยความสะดวกทางการค้า มักมีการอ้างอิงร่วมกับมาตรฐาน ISO 1399 และมาตรฐานที่คล้ายคลึงกันสำหรับการซึมผ่านของก๊าซในยาง ซึ่งเน้นย้ำถึงความสามารถในการใช้งานร่วมกันได้ในห้องปฏิบัติการทดสอบทั่วโลก ในยุคที่พลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและวัสดุคอมโพสิตขั้นสูงมีบทบาทสำคัญ ข้อมูลการซึมผ่านที่แม่นยำเป็นแรงผลักดันให้เกิดนวัตกรรม ตั้งแต่ฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพไปจนถึงลามิเนตประสิทธิภาพสูง

มาตรฐาน DIN 53380-1 เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่ใช้ฟิล์มโพลีเมอร์:

  • บรรจุภัณฑ์อาหาร: การวัดปริมาณออกซิเจนที่ส่งผ่านเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันในขนมขบเคี้ยวหรือเนื้อสัตว์
  • ยา: บรรจุภัณฑ์แบบแผงยาช่วยรักษาสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อโดยป้องกันความชื้นและก๊าซไม่ให้รั่วไหลออกมา
  • อิเล็กทรอนิกส์: การทดสอบวัสดุห่อหุ้มสำหรับจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นเพื่อป้องกันการซึมผ่านของฮีเลียมหรือไนโตรเจน
  • เทคโนโลยีใหม่: การประเมินประสิทธิภาพของชั้นกั้นมีเทนในฟิล์มกักเก็บก๊าซชีวภาพ โดยการทดสอบการซึมผ่านของมีเทนเชิงปริมาตรเป็นไปตามมาตรฐานนี้

การปฏิบัติตามมาตรฐาน DIN 53380-1 ไม่เพียงแต่เป็นไปตามข้อกำหนดทางกฎหมาย (เช่น วัสดุสัมผัสอาหารของสหภาพยุโรป) เท่านั้น แต่ยังสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาวัสดุรุ่นใหม่ด้วย

  • มาตรฐาน “DIN 53380-2 ส่วนที่ 2: วิธีการวัดความดันสำหรับการทดสอบฟิล์มพลาสติก” กำหนดเทคนิคการวัดความดันเพื่อหาความเร็วการส่งผ่านก๊าซผ่านฟิล์มพลาสติกบาง แตกต่างจากวิธีการวัดปริมาตรหรือวิธีการใช้ก๊าซพาหะในส่วนอื่นๆ ของชุดมาตรฐานนี้ วิธีการวัดความดันจะเน้นที่ความแตกต่างของความดัน ทำให้เหมาะสำหรับวัสดุที่มีการซึมผ่านปานกลางถึงสูง ซึ่งสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความดันได้ง่าย มาตรฐานนี้โดยทั่วไปครอบคลุมฟิล์มที่มีความหนาตั้งแต่ 20 ไมโครเมตรถึง 3 มิลลิเมตร แต่สามารถปรับเปลี่ยนสำหรับช่วงความหนาอื่นๆ ได้ตามคำขอ มาตรฐานนี้เข้ากันได้กับมาตรฐานสากล เช่น ISO 15105-1 สำหรับเซ็นเซอร์แบบคูลอมเมตริก แต่เน้นความเรียบง่ายของการทดสอบแบบวัดความดันสำหรับการทดสอบก๊าซทั่วไป

ในด้านการทดสอบพลาสติก ซึ่งความไวต่อการเปลี่ยนแปลงเป็นตัวกำหนดความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ มาตรฐาน DIN 53380-2 ถือเป็นโปรโตคอลที่สำคัญยิ่งสำหรับการประเมินว่าก๊าซมีปฏิสัมพันธ์กับวัสดุพอลิเมอร์อย่างไร มาตรฐานนี้พัฒนาต่อยอดจากมาตรฐานรุ่นก่อนหน้าเพื่อให้เป็นกรอบการทำงานที่แข็งแกร่งสำหรับการวัดด้วยมาโนเมตริก โดยเสริมมาตรฐาน DIN 53380 ซีรีส์ที่กว้างขึ้นด้วยการนำเสนอวิธีการวัดการซึมผ่านของก๊าซโดยตรงตามแรงดัน ทำให้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการการประเมินคุณสมบัติการกั้นที่มีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือสูง วิธีนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งเนื่องจากสามารถนำไปใช้ได้และมีความเรียบง่ายกับก๊าซหลากหลายชนิด ตั้งแต่ออกซิเจนไปจนถึงไฮโดรเจน ในฟิล์มที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์ ชิ้นส่วนยานยนต์ และอีกหลายด้าน

มาตรฐาน DIN 53380-2 เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ:

  • บรรจุภัณฑ์: การประเมินความสามารถในการกั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในขวดเครื่องดื่ม หรือความสามารถในการกั้นออกซิเจนสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เน่าเสียง่าย
  • ยานยนต์และพลังงาน: การประเมินการซึมผ่านของไฮโดรเจนในเยื่อหุ้มเซลล์เชื้อเพลิง และการพัฒนาอุปกรณ์ใหม่เพื่อให้สามารถทดสอบได้อย่างปลอดภัยและเป็นไปตามมาตรฐาน
  • การแพทย์และอิเล็กทรอนิกส์: การทดสอบฟิล์มเพื่อการปิดผนึกที่แน่นหนาในอุปกรณ์หรือจอแสดงผล
  • ความยั่งยืน: การวัดการถ่ายเทไนโตรเจนหรือมีเทนในฟิล์มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับการเกษตร

มาตรฐานนี้ช่วยเร่งการวิจัยและพัฒนาโดยทำให้สามารถทดสอบได้อย่างรวดเร็วและหลากหลาย ดังที่เห็นได้ในโพลียูรีเทนเทอร์โมพลาสติก ซึ่งข้อมูลการซึมผ่านเป็นแนวทางในการกำหนดสูตรสำหรับการใช้งานที่มีก๊าซต่ำ

  • มาตรฐาน “DIN 53380-3 ส่วนที่ 3: ก๊าซพาหะเฉพาะออกซิเจน - วิธีการวัดบนฟิล์มพลาสติกและชิ้นส่วนขึ้นรูปพลาสติก” อธิบายวิธีการหาค่าการซึมผ่านของออกซิเจน (ต่อออกซิเจนบริสุทธิ์หรือส่วนผสมของก๊าซออกซิเจน เช่น อากาศ) ของฟิล์มพลาสติก แผ่นพลาสติก และตัวพลาสติกกลวง (เช่น ภาชนะบรรจุภัณฑ์ ท่อพลาสติก) ตามที่กำหนดไว้ใน DIN 16922 ซึ่งช่วยให้สามารถประเมินความเหมาะสมสำหรับการใช้งานด้านบรรจุภัณฑ์และวิศวกรรมได้ วิธีนี้สามารถใช้ในการกำหนดอัตราการซึมผ่านได้ตั้งแต่ 0,05 cm³/(m²•d•bar) ถึง 1000 cm³/(m²•d•bar) สำหรับฟิล์มและแผ่นพลาสติก และตั้งแต่ประมาณ 0,0005 cm³/(d•bar) ถึง 10 cm³/(d•bar) สำหรับตัวกลวง โดยที่ d แทนหน่วย 24 ชั่วโมง

ในวิศวกรรมวัสดุสมัยใหม่ ความแม่นยำของประสิทธิภาพการกั้นก๊าซนั้นเป็นสิ่งที่ปฏิเสธไม่ได้ และมาตรฐาน DIN 53380-3 ถือเป็นมาตรฐานสูงสุดสำหรับการวัดอัตราการส่งผ่านออกซิเจนในฟิล์มพลาสติกโดยใช้วิธีการก๊าซพาหะ มาตรฐานนี้แสดงถึงวิธีการที่ทันสมัยและแม่นยำที่สุดสำหรับการทดสอบเฉพาะออกซิเจนในชุดมาตรฐาน DIN 53380 แตกต่างจากเทคนิคปริมาตรหรือมาโนเมตริก วิธีการก๊าซพาหะใช้ระบบการไหลต่อเนื่องพร้อมเซ็นเซอร์ออกซิเจนเฉพาะ และให้ขีดจำกัดการตรวจจับต่ำถึง 0,0005 cm³/(m²•d•bar) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับฟิล์มกั้นสูงที่ใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร ยา และอิเล็กทรอนิกส์

ออกซิเจนเป็นปัจจัยสำคัญในการเกิดออกซิเดชัน การเน่าเสีย และการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ แม้แต่ปริมาณการซึมผ่านเพียงเล็กน้อย เช่น 0,1 cm³/m²/วัน ก็สามารถลดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อปัจจัยเหล่านี้จากหลายเดือนเหลือเพียงไม่กี่สัปดาห์ ในทางตรงกันข้าม การควบคุมปริมาณออกซิเจนเป็นสิ่งที่เหมาะสมกว่าในผลิตภัณฑ์บางชนิด เช่น บรรจุภัณฑ์ผักและผลไม้สด (บรรจุภัณฑ์แบบปรับสภาพบรรยากาศ) หรือวัสดุปิดแผล

มาตรฐาน DIN 53380-3 กำหนดสิ่งต่อไปนี้:

  • ขีดจำกัดการตรวจจับต่ำมากสำหรับวัสดุที่มีคุณสมบัติในการกั้นสูง (เช่น PET เคลือบอะลูมิเนียม)
  • มีความแม่นยำสูง (โดยทั่วไปบวก/ลบ 5 เปอร์เซ็นต์)
  • การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ด้วยการไหลของก๊าซอย่างต่อเนื่อง
  • การปฏิบัติตามข้อกำหนด (EC) เลขที่ 1935/2004 และข้อบังคับ FDA 21 CFR สำหรับวัสดุที่สัมผัสกับอาหาร

ด้วยการพัฒนาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น วัสดุกั้นที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และบรรจุภัณฑ์แบบแอคทีฟ ข้อมูลอัตราการส่งออกซิเจนที่แม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนานวัตกรรมและการอนุมัติตามกฎระเบียบ

  • มาตรฐาน “DIN 53380-4 ส่วนที่ 4: วิธีการดูดซับรังสีอินฟราเรดเฉพาะสำหรับการทดสอบคาร์บอนไดออกไซด์ของฟิล์มพลาสติกและแม่พิมพ์พลาสติก” อธิบายถึงวิธีการดูดซับรังสีอินฟราเรดเพื่อกำหนดความเร็วการส่งผ่านก๊าซของคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนตรัสออกไซด์ และก๊าซดูดซับรังสีอินฟราเรดอื่นๆ วิธีนี้รับประกันความสอดคล้องในระดับสากล และเป็นไปตามมาตรฐาน ISO 15105-3

ในโลกที่ซับซ้อนของการทดสอบการกั้นของพอลิเมอร์ มาตรฐาน DIN 53380-4 นำเสนอโซลูชันเฉพาะทางที่มีความไวสูงสำหรับการวัดอัตราการส่งผ่านของคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซที่ไวต่อรังสีอินฟราเรดอื่นๆ ผ่านฟิล์มพลาสติก มาตรฐานนี้ใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดแบบไม่กระจายแสงเพื่อให้ได้การตรวจจับแบบเรียลไทม์ที่เลือกได้ โดยมีขีดจำกัดการตรวจจับต่ำถึง 0,1 cm³/(m²•d•bar) โดยมุ่งเน้นไปที่การใช้งานที่สำคัญเกี่ยวกับคาร์บอนไดออกไซด์ ตั้งแต่บรรจุภัณฑ์เครื่องดื่มไปจนถึงระบบบรรยากาศดัดแปลงและเยื่อกรองก๊าซชีวภาพที่ยั่งยืน มาตรฐานนี้เสริมวิธีการเฉพาะสำหรับออกซิเจน (DIN 53380-3) มาโนเมตริก (DIN 53380-2) และปริมาตร (DIN 53380-1)

มาตรฐาน DIN 53380-4 มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

  • บรรจุภัณฑ์เครื่องดื่ม: ขวด PET ต้องมีอัตราการสูญเสียคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่า 10% ในช่วง 3 เดือน มาตรฐานนี้รับรองการเคลือบสารกันซึมและส่วนผสมของ PET รีไซเคิล
  • บรรจุภัณฑ์อาหาร: กาแฟ ขนมขบเคี้ยว ชีส และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ต้องใช้บรรจุภัณฑ์แบบปรับสภาพบรรยากาศที่ผ่านการล้างด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมสมดุลการเข้า/ออก เพื่อป้องกันไม่ให้บรรจุภัณฑ์ยุบตัวระหว่างการขนส่ง
  • ก๊าซชีวภาพและพลังงานหมุนเวียน: แผ่นกั้นมีเทนในแผ่นรองถังหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน ตัวกรองมีเทน (3,3 µm) เป็นไปตามมาตรฐาน DIN 53380-4 ใช้สำหรับวัดความเสี่ยงการรั่วไหล
  • เวชภัณฑ์: ขวดบรรจุยาและแผงบรรจุยาที่ล้างด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ช่วยป้องกันการเกิดออกซิเดชันโดยไม่ต้องทดสอบปริมาณออกซิเจน

DIN 53380-4 เป็นมาตรฐานที่แม่นยำสำหรับการซึมผ่านของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซที่ไวต่อรังสีอินฟราเรดในฟิล์มพลาสติก

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบแก่ธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน "DIN 53380 การทดสอบพลาสติก - การกำหนดค่าการซึมผ่านของก๊าซ" อีกด้วย

WhatsApp