Overføringshastighet for fuktdamp - Moisture vapor transmission rate

Overføringshastighet for fuktdamp ( MVTR ), også vanndampoverføringshastighet ( WVTR ), er et mål på passasje av vanndamp gjennom et stoff. Det er et mål på permeabiliteten for dampsperrer .

Det er mange bransjer der fuktkontroll er kritisk. Fuktighetssensitive matvarer og legemidler er satt i emballasje med kontrollert MVTR å oppnå ønsket kvalitet , sikkerhet og holdbarhet . I klær har MVTR som et mål for pusteevne bidratt til større komfort for klær som bruker utendørsaktiviteter. Den byggematerialer industrien også styrer fuktighetsbarriereegenskapene i arkitektoniske komponenter for å sikre at de riktige fuktighetsnivåer i de indre rom i bygninger. Optoelektroniske enheter basert på organisk materiale, vanligvis kalt OLED -er, trenger en innkapsling med lave verdier av WVTR for å garantere de samme ytelsene i løpet av enhetens levetid.

MVTR synker generelt med økende tykkelse på filmen/barrieren, og øker med økende temperatur.

Mål

Det er forskjellige teknikker for å måle MVTR, alt fra gravimetriske teknikker som måler gevinst eller tap av fuktighet etter masse, til svært sofistikerte instrumentalteknikker som i noen design kan måle ekstremt lave overføringshastigheter. Spesiell forsiktighet må utvises ved måling av porøse stoffer som stoffer, da noen teknikker ikke er hensiktsmessige. For svært lave nivåer har mange teknikker ikke tilstrekkelig oppløsning. Tallrike standardmetoder er beskrevet i ISO , ASTM , BS , DIN etc.-disse er ganske ofte bransjespesifikke. Instrumentprodusenter kan ofte tilby testmetoder utviklet for å utnytte den spesifikke designen de selger fullt ut. Søket etter det mest passende instrumentet er en ivrig oppgave som i seg selv er en del av målingen.

Forholdene under hvilke målingen foretas har en betydelig innflytelse på resultatet. Både temperatur- og fuktighetsgradientene på tvers av prøven må måles, kontrolleres og registreres med resultatet, og tykkelsen på prøven skal være den samme. Et MVTR -resultat uten å spesifisere disse forholdene er nesten meningsløst. Absolutt ingen to resultater skal sammenlignes med mindre forholdene er kjente. For eksempel kan effekten av temperatur på permeabiliteten være så høy som 10% per ° C, noe som gjør det mulig at MVTR -resultater oppnådd ved 23 ° C og 37 ° C kan variere med en faktor 4.

Den vanligste internasjonale enheten for MVTR er g /m 2 /dag. I USA brukes også g/100in 2 /dag, som er 0,064516 (omtrent 1/15) av verdien av g/m 2 /dag -enheter. Typiske priser i aluminiumsfolie laminater kan være så lav som 0,001 g / m 2 / dag, mens hastigheten i tekstiler kan måle opp til flere tusen g / m 2 / dag.

Ofte utføres barriertesting på et ark. Beregninger basert på det kan være nyttige når du designer ferdige strukturer, klær og pakker. Sømmer, bretter, tilgangspunkter og varmeforseglinger er avgjørende for ytelsen til sluttbruk. For eksempel kan glasset i en flaske ha en effektiv total barriere, men skruehettelåsen og foringsfôret kan ikke ha det. Ytelsesverifisering og validering av komplette containere, strukturer eller uregelmessige objekter anbefales ofte.

For det spesielle tilfellet med OLED -er , hvor nivåene av tillatt gjennomtrengning er i nivået 10–6  g /m 2 /dag, utnytter metodene foretrukket en oksidasjon av et metall ved eksponering for vann.

Se også

Videre lesning

  • Bell, LN og Labuza, TP 2000. "Praktiske aspekter ved fuktsorpsjon isoterm måling og bruk". 2. utgave AACC Egan Press, Egan, MN
  • Yam, KL, "Encyclopedia of Packaging Technology", John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
  • Massey, LK, "Permeability Properties of Plastics and Elastomers", 2003, Andrew Publishing, ISBN  978-1-884207-97-6

Reguleringsstandarder for USP

For legemidler som selges i USA, definerer US Pharmacopeia (USP) standarder for fuktoverføring av stoffemballasje.

  • USP <671>

ASTM -standarder

  • ASTM D1434 - Standard testmetode for å bestemme egenskaper for gasspermeabilitet for plastfilm og -plater
  • ASTM D3079 - Standard testmetode for overføring av vanndamp av fleksible varmeforseglede pakker for tørre produkter
  • ASTM D4279 - Standard testmetoder for vanndampoverføring av fraktbeholdere - Konstant- og syklusmetoder
  • ASTM D7709 - Standard testmetoder for måling av vanndampoverføringshastighet (WVTR) for farmasøytiske flasker og blemmer
  • ASTM E96 - Standard testmetoder for vanndampoverføring av materialer
  • ASTM E398 - Standard testmetode for vanndampoverføringshastighet for arkmaterialer ved bruk av dynamisk relativ fuktighetsmåling
  • ASTM F1249 - Standard testmetode for vanndampoverføringshastighet gjennom plastfilm og ark ved bruk av en modulert infrarød sensor
  • ASTM F2298- Standard testmetoder for vanndampdiffusjonsbestandighet og luftstrømsmotstand for klesmaterialer ved bruk av den dynamiske fuktgjennomtrengningscellen

Referanser

  1. ^ "Arkivert kopi" (PDF) . Arkivert fra originalen (PDF) 2014-04-13 . Hentet 2014-04-10 .CS1 maint: arkivert kopi som tittel ( lenke ), Vanndampgjennomtrengningstesting av ultrabarrierer: begrensninger av nåværende metoder og fremskritt som resulterer i økt følsomhet, M. Stevens et al.
  2. ^ [1] , "Institute of Materials Research and Engineering (IMRE) MEDIA RELEASE, 29. april 2008, forskning i Singapore gir verdens beste beskyttelse mot fuktighet og oksygen"
  3. ^ [2] , målinger av vanndampoverføringshastighet, 1. juni 2011
  4. ^ [3] , G. Nisato, Permeation Methods, Deliverable D5b FLEXled-phr-0209-009/Public Report, september 2002,
  5. ^ [4] , Electrical Calcium Test for Measuring Barrier Permeability, National Renewable Energy Laboratory
  6. ^ "ASTM D7709 - 12 (2017) Standard testmetoder for måling av vanndampoverføringshastighet (WVTR) for farmasøytiske flasker og blemmer" .