Скорость пропускания паров влаги - Moisture vapor transmission rate

Скорость прохождения водяного пара ( MVTR ), а также скорость прохождения водяного пара ( WVTR ), является мерой прохождения водяного пара через вещество. Это мера проницаемости для пароизоляции .

Есть много отраслей, где контроль влажности имеет решающее значение. Пищевые продукты и фармацевтические препараты, чувствительные к влаге , помещаются в упаковку с контролируемой MVTR для обеспечения требуемого качества , безопасности и срока годности . В одежде MVTR как показатель воздухопроницаемости способствовал большему комфорту для тех, кто носит одежду для активного отдыха. В промышленности строительных материалов также регулируются свойства гидроизоляции архитектурных элементов, чтобы обеспечить правильный уровень влажности во внутренних пространствах зданий. Оптоэлектронные устройства на основе органических материалов, обычно называемые OLED., требуется инкапсуляция с низкими значениями WVTR, чтобы гарантировать одинаковые характеристики в течение всего срока службы устройства.

MVTR обычно уменьшается с увеличением толщины пленки / барьера и увеличивается с увеличением температуры.

Измерение

Существуют различные методы измерения MVTR, начиная от гравиметрических методов, измеряющих прирост или потерю влаги по массе, до сложных инструментальных методов, которые в некоторых конструкциях могут измерять чрезвычайно низкие скорости передачи. Особое внимание следует уделять измерению пористых материалов, таких как ткани, поскольку некоторые методы не подходят. Для очень низких уровней многие методы не имеют адекватного разрешения. Многие стандартные методы описаны в ISO , ASTM , BS , DIN и т. Д. - они довольно часто зависят от отрасли. Производители приборов часто могут предоставить методы испытаний, разработанные для полного использования конкретной конструкции, которую они продают. Поиск наиболее подходящего инструмента - это усердная задача, которая сама по себе является частью измерения.

Условия, в которых проводится измерение, оказывают значительное влияние на результат. Градиенты температуры и влажности на образце необходимо измерять, контролировать и регистрировать вместе с результатом, а толщина образца должна быть одинаковой. Результат MVTR без указания этих условий почти бессмыслен. Конечно, нельзя сравнивать два результата, если не известны условия. Например, влияние температуры на проницаемость может достигать 10% на ° C, что делает возможным, что результаты MVTR, достигнутые при 23 ° C и 37 ° C, могут различаться в 4 раза.

Наиболее распространенная международная единица для МВТР - г / м 2 / день. В США также используется г / 100 дюймов 2 / день, что составляет 0,064516 (приблизительно 1/15) от значения единиц г / м 2 / день. Типичные нормы в слоистых материалах из алюминиевой фольги могут составлять всего 0,001 г / м 2 / день, тогда как в тканях они могут достигать нескольких тысяч г / м 2 / день.

Часто испытания барьера проводят на листе материала. Расчеты, основанные на этом, могут быть полезны при проектировании законченных конструкций, одежды и упаковок. Швы, складки, точки доступа и термосварки имеют решающее значение для конечного использования. Например, стекло бутылки может иметь эффективный общий барьер, но крышка с завинчивающейся крышкой и закрывающая прокладка могут не иметь. Производительность верификации и проверки полных контейнеров, структур или объектов неправильной формы часто рекомендуется.

Для особого случая OLED , где допустимые уровни проницаемости находятся на уровне 10 -6  г / м 2 / день, предпочтительные методы используют окисление металла под воздействием воды.

Смотрите также

дальнейшее чтение

  • Белл, Л.Н., и Лабуза, Т.П. 2000. «Практические аспекты измерения и использования изотермы сорбции влаги». 2-е издание AACC Egan Press, Иган, Миннесота
  • Ям, KL, «Энциклопедия упаковочных технологий», John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
  • Massey, LK, "Свойства проницаемости пластмасс и эластомеров", 2003, Andrew Publishing, ISBN  978-1-884207-97-6

Нормативные стандарты Фармакопеи США

Для лекарств, продаваемых в Соединенных Штатах, Фармакопея США (USP) определяет стандарты влагопроницаемости упаковки лекарств.

  • USP <671>

Стандарты ASTM

  • ASTM D1434 - Стандартный метод испытаний для определения характеристик газопроницаемости пластиковой пленки и листового материала
  • ASTM D3079 - Стандартный метод испытаний на передачу водяного пара гибких термосвариваемых упаковок для сухих продуктов
  • ASTM D4279 - Стандартные методы испытаний на пропускание водяного пара в транспортных контейнерах - постоянные и циклические методы
  • ASTM D7709 - Стандартные методы испытаний для измерения скорости пропускания водяного пара (СПВП) фармацевтических бутылок и блистеров
  • ASTM E96 - Стандартные методы испытаний материалов на передачу водяного пара
  • ASTM E398 - Стандартный метод испытаний скорости пропускания водяного пара листовых материалов с использованием динамического измерения относительной влажности
  • ASTM F1249 - Стандартный метод испытаний скорости прохождения водяного пара через пластиковую пленку и листовое покрытие с использованием модулированного инфракрасного датчика
  • ASTM F2298 - Стандартные методы испытаний сопротивления диффузии водяного пара и сопротивления воздушному потоку материалов одежды с использованием ячейки с динамической проницаемостью влаги

использованная литература

  1. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 13 апреля 2014 года . Проверено 10 апреля 2014 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ), Тестирование ультра-барьеров на проницаемость водяного пара: ограничения современных методов и достижений, приводящих к повышенной чувствительности, M. Stevens et al.
  2. ^ [1] , "Институт исследования материалов и инженерии (IMRE) MEDIA RELEASE, 29 апреля 2008 г., Сингапурские исследования обеспечивают лучшую в мире защиту от влаги и кислорода"
  3. ^ [2] , Измерения скорости передачи водяного пара, 1 июня 2011 г.
  4. ^ [3] , Г. Нисато, Методы проникновения, поставляемый D5b FLEXled-phr-0209-009 / Public Report, сентябрь 2002 г.,
  5. ^ [4] , Электрический кальций-тест для измерения проницаемости барьеров, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.
  6. ^ «ASTM D7709 - 12 (2017) Стандартные методы испытаний для измерения скорости передачи водяного пара (СПВП) фармацевтических бутылок и блистеров» .