Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM F2476-20 để xác định tỷ lệ truyền khí carbon dioxide (CO2TR) qua vật liệu rào cản bằng cách sử dụng máy dò hồng ngoại

Tiêu chuẩn “ASTM F2476-20 Phương pháp thử tiêu chuẩn để xác định tốc độ truyền khí carbon dioxide (CO2TR) qua vật liệu chắn bằng cách sử dụng đầu dò hồng ngoại” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển mô tả một quy trình xác định tốc độ truyền khí carbon dioxide ở trạng thái ổn định qua nhựa dưới dạng màng, tấm, tấm ép, giấy hoặc vải tráng nhựa hoặc đùn đồng thời. Trong trường hợp vật liệu đồng nhất, nó cho phép xác định:

• Tốc độ truyền khí cacbon dioxit (CO2TR)
• Độ thấm của màng đối với khí carbon dioxide (PCO2)
• Hệ số thấm cacbon dioxit (P'CO2)

Với mục đích của tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

• Hệ số thấm carbon dioxide (P'CO2) là tích số giữa độ thấm và độ dày màng. Độ thấm chỉ có ý nghĩa đối với các vật liệu đồng nhất, trong trường hợp đó, nó là đặc tính của vật liệu khối. Không nên sử dụng lượng này trừ khi mối quan hệ giữa độ dày và độ thấm đã được xác nhận trong các thử nghiệm sử dụng nhiều độ dày khác nhau của vật liệu.
• Độ thấm carbon dioxide (PCO2) là tỷ lệ giữa TR và chênh lệch áp suất riêng phần của carbon dioxide ở hai mặt của màng.
• Tốc độ truyền cacbon dioxit (CO2TR) là lượng khí cacbon dioxit đi qua một đơn vị diện tích các bề mặt song song của một màng nhựa trong một đơn vị thời gian trong điều kiện thử nghiệm. Cần phải chỉ định các điều kiện thử nghiệm, bao gồm nhiệt độ và áp suất riêng phần của carbon dioxide ở cả hai mặt của màng.

Tốc độ truyền khí carbon dioxide được xác định sau khi mẫu đạt trạng thái cân bằng trong môi trường thử nghiệm khô. Trong bối cảnh này, môi trường khô được coi là nơi có độ ẩm tương đối dưới 1 phần trăm. Mẫu được lắp đặt như một rào cản bán kín giữa hai buồng ở áp suất khí quyển xung quanh. Một buồng được thanh lọc chậm bằng luồng khí nitơ, buồng còn lại được thanh lọc bằng khí cacbonic. Khi khí carbon dioxide khuếch tán qua màng vào khí mang nitơ, nó được đưa đến một máy dò hồng ngoại, tại đó sẽ tạo ra một luồng điện có độ lớn tỷ lệ thuận với lượng carbon dioxide chảy vào máy dò trong một đơn vị thời gian.

Tốc độ truyền khí carbon dioxide (CO2TR) là yếu tố quan trọng quyết định khả năng bảo vệ bao bì của vật liệu chắn. Tuy nhiên, đây không phải là yếu tố quyết định duy nhất và cần phải sử dụng thêm các thử nghiệm dựa trên kinh nghiệm để liên hệ hiệu suất đóng gói với CO2TR. Phương pháp này phù hợp để thử nghiệm chênh lệch giá với điều kiện người mua và người bán đồng ý về quy trình lấy mẫu, quy trình chuẩn hóa, điều kiện thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận.

Nhiệt độ là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến phép đo CO2TR. Kiểm soát nhiệt độ cẩn thận sẽ giúp giảm thiểu những thay đổi do nhiệt độ dao động. Nhiệt độ phải được giữ trong phạm vi cộng/trừ 0,1 độ trong quá trình thử nghiệm. Nhiệt độ trung bình và phạm vi nhiệt độ tìm được trong quá trình thử nghiệm phải được báo cáo. Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác sẽ dễ dàng hơn nếu thiết bị được đặt trong môi trường có nhiệt độ được kiểm soát.

Cảm biến sẽ cần thời gian để ổn định ở mức đặc tính đọc thấp của rào cản carbon dioxide tốt sau khi được sử dụng để thử nghiệm rào cản truyền dẫn cao. Do đó, các vật liệu có chất lượng truyền khí tương đương nên được thử nghiệm cùng nhau. Cần hiệu chuẩn bằng một lượng carbon dioxide thích hợp tương đương với CO2TR của các mẫu được thử nghiệm.

Đơn vị lấy mẫu được sử dụng để xác định CO2TR phải đại diện cho lượng sản phẩm cần dữ liệu. Cần phải cẩn thận để đảm bảo rằng các mẫu đại diện cho các điều kiện trên toàn bộ chiều rộng và chiều dài của cuộn phim.

Các mẫu thử phải đại diện cho vật liệu được thử nghiệm và không có khuyết tật, bao gồm nếp nhăn, vết gấp và lỗ kim (trừ khi đây là đặc điểm của vật liệu được thử nghiệm). Nếu cần, độ dày trung bình được xác định chính xác đến 2,5 µm bằng micrômet kỹ thuật số (hoặc thiết bị tương đương) tại ít nhất năm điểm phân bổ trên toàn bộ khu vực thử nghiệm. Ghi lại các giá trị lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình.

Nếu mẫu giòn (chẳng hạn như mẫu có lớp phủ mỏng hoặc lớp kim loại không được bảo vệ), việc đo vật liệu có thể làm hỏng hoặc làm xước lớp chắn. Đối với những mẫu như vậy, tốt hơn hết là nên phân tích độ dày vật liệu sau khi thử nghiệm tốc độ truyền. Nếu mẫu thử có cấu trúc không đối xứng (nhiều lớp), hai bề mặt phải được đánh dấu bằng các dấu hiệu phân biệt thích hợp và phải báo cáo hướng của mẫu thử trong ô khuếch tán.

Nếu sử dụng quy trình xử lý đặc biệt, điều này phải được đưa vào báo cáo.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM F2476-20 để xác định tốc độ truyền khí carbon dioxide (CO2TR) qua vật liệu chắn bằng máy dò hồng ngoại”.