Wasserdampfdurchlässigkeit Kunststofffolie

Wasserdampfdurchlässigkeit

Die Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien aus Kunststoffen stellt häufig eine Grundeigenschaft einer Folienverpackung dar. Gerade im Verpackungsbereich, um z.B. trockene Produkte vor Feuchtigkeit zu schützen oder aber feuchte Produkte vor dem Austrocknen zu hindern.

Grundsätzlich weisen unterschiedliche Materialien auch unterschiedliche Durchlässigkeiten auf. Faustregel ist dabei, daß unpolare Werkstoffe wie z.B. Polyethylen PE oder Polypropylen PP von Hause aus eine relativ geringe Durchlässigkeit zeigen während polare Werkstoffe wie z.B. Polyamid PA oder Polyester PET deutlich höhere Werte aufweisen.

Die Durchlässigkeit von Polyethylen ist abhängig von der eingesetzten Basiswerkstoffen und z.B. zeigt eine Kunststofffolie aus Polyethylen mit hoher Dichte PE-HD eine Durchlässigkeit von ca. 0,4g/m2 bei 100µm während Polyethylen mit niederer Dichte PE-LD  einen Wert von ca. 1g/m2 aufweist .

Insbesondere bei Kunststofffolien ist die Orientierung, bedingt durch den Herstellprozeß der Folie, eine zusätzliche Eigenschaft, die wesentlichen Einfluß auf die Barriereeigenschaft hat. Beispielweise hat eine 20µm PA-Folie ungereckt eine Wasserdampfdurchlässigkeit von ca. 90g/m2, während eine gereckte “nur” 15µm dicke OPA-Folie ca. 80g/m2 aufweist. Dies ist bei der Gestaltung einer Verpackung unbedingt zu berücksichtigen.

Geprüft wird die Barriereeigenschaft einer Kunststofffolie nach folgenden Standards:
DIN 53122-1 Prüfung von Kunststoff-Folien, Elastomerfolien, Papier, Pappe und anderen Flächengebilden – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit – Teil 1: Gravimetrisches Verfahren
ISO 15106-1 Kunststoffe- Folien und Flächengebilde – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit Teil 1: Verfahren mit Feuchtigkeitssensor
ISO 15106-2 Kunststoffe- Folien und Flächengebilde – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit Teil 2: Infrarotnachweis-Sensorverfahren
ISO 15106-3 Kunststoffe- Folien und Flächengebilde – Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit Teil 3: Elektrolytnachweis-Sensorverfahren
ASTM- F 1249 Standard test method for water vapor transmission rate of sheet material using a modulated infrared sensor

Unser Prüflabor für Kunststoffolien, flexible Verpackungen und Lebensmittelverpackungen übernimmt gerne

Dichtheitsprüfung Verpackung Teil 1: Wie dicht ist eigentlich dicht?

Verpackungsfolie

Dichtigkeit ist eine wesentliche Anforderung an eine Lebensmittelverpackung.

Bei genauerer Betrachtung stellt sich aber häufig die Frage: Was ist eigentlich eine dichte Verpackung bzw. wie dicht ist meine Verpackung?. Ein unterer Grenzwert “Dicht” ist praktisch nicht erreichbar und auch hier gilt es in einer Verpackungsspezifikation einen überprüfbaren Wert festzulegen, der den Produktanforderungen genügt.

Auf typische Leckagen bezogen ergeben sich folgende Größenzuordnungen:
Dichtigkeit                               mbar/s
Wasserdicht (Tropfen)           10-2
Dampfdicht (Schwitzen)         10-3
Bakteriendicht                       10-4
Benzin- und Öldicht                10-5
Virendicht                             10-6
“Absolut” (techn.) dicht          10-10

In Teil 2 geben wir Ihnen eine Überblick über die praxisnahen Dichtheitsprüfmethoden und deren Grenzen.

Permeationsmessung / Permeationsprüfung an Folien und flexiblen Verpackungen

Ob bei Reklamationen, Materialalternativen oder Neuentwicklungen. In vielen Fällen sind Permeationsmessungen notwendig um den Einsatz des Packstoffs für die Anwendung abzusichern.

Wir bieten Ihnen die gängigen Methoden z.B. für die Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit oder Sauerstoffdurchlässigkeit an und unterstützen Sie gerne bei Ihren Projekten.

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Wir freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme !!!

Gelbo Flex Test nach ASTM F392: Mechanische Belastungen (z.B. Knittern) haben einen Einfluß auf die Durchlässigkeit von Folien / Verbundfolien

In den seltensten Fällen werden Folien bzw. Verbundfolien „sanft“ behandelt. Häufig treten mechanische Belastungen bei der Verarbeitung, beim Abpackprozeß oder während des Transports auf. Gerade transparenten Barrierematerialien sieht man mögliche „Verletzungen“ nicht an.

Die Knitterfestigkeitsprüfung nach ASTM F392 dient beispielsweise der Simulation einer Knitterbeanspruchung, die bei flexiblen Packstoffen, (beschichte Papiere, Kunststoff-Folien, Verbundmaterialien) auftreten können. Der Test wird auch als „Gelboflextest“ bezeichnet.

Durch verschiedene Belastungsintensitäten (gemäß ASTM-Standard F392; min 20 Zyklen bis max 1 Stunde ) können unterschiedliche Beanspruchungen abgeprüft werden.

Die Proben werden mit Spannringen befestigt. Nach Aufspannen verbleibt in der Ausgangsposition eine freie Länge von 180mm. Die bewegliche Halterung wird über eine genutete Welle geführt und diese ist so ausgeführt, daß sich der Gesamthub der beweglichen Halterung aus einer Drehbewegung (Standard 440°) und einer horizontalen Bewegung zusammensetzt.

Zur Beurteilung für das Ausmaß der Knitterbeanspruchung dient in der Regel die Prüfung auf Gas- oder Wasserdampfdurchlässigkeit. Grobe Undichtigkeiten oder Verletzungen lassen sich im Rahmen eines Schnelltests mit Rhodaminlösung nachweisen.

Empfehlenswert ist eine Prüfung in Längs- und Querrichtung und es erfolgt üblicherweise ein Vergleich zwischen unbeanspruchter und beanspruchter Folie.

Produktbeispiel: 2 Proben (alternative Spezifikationen für ein vergleichbares Produkt)

Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit bei 23°C und 85% rel. Feuchte [g/m2 *d]

Unbeansprucht              20 Zyklen                     50 Zyklen

0,45                                    1,78                                 2,33                 Muster 1

0,35                                    0,35                                 0,44                 Muster 2

Im Rahmen von Produktentwicklungen und Verbesserungen können bereits im Vorfeld Veränderungen durch mechanische Belastungen überprüft werden. Unterschiedliche Barrierematerialien bzw. Verbundaufbauten sind „unter mechanischer Beanspruchung“ vergleichbar.

Wenn Sie weitere Informationen oder ein aktuelles Angebot wünschen, sprechen Sie uns bitte an.

Wir unterstützen Sie gerne und freuen uns auf Ihre Anfrage !!!

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