ملخص

معدل انتقال بخار الماء (WVTR) هو معيار حاسم لتقييم خصائص الحاجز في المواد الورقية الرقيقة مثل الأفلام والأغشية ومواد التغليف. توفر المواصفة القياسية ISO 2528 طريقة وزنيه لتحديد WVTR عن طريق قياس التغير في كتلة العينة المعرضة لظروف رطوبة مضبوطة. تشرح هذه المقالة المبادئ والأجهزة والإجراءات الاختبارية والحسابات المتعلقة بالطريقة الوزنية لتحديد WVTR وفقًا لـ ISO 2528.

1. مقدمة

قدرة المادة على مقاومة أو السماح بمرور بخار الماء ضرورية في صناعات مثل تغليف الأغذية والأدوية والبناء. يقيس WVTR كمية بخار الماء التي تتخلل وحدة مساحة من المادة خلال وقت محدد تحت ظروف درجة حرارة ورطوبة محددة. الطريقة الوزنية (أو طريقة الكوب) الموصوفة في ISO 2528 هي تقنية مقبولة على نطاق واسع بسبب بساطتها وموثوقيتها.

2. مبدأ الطريقة الوزنية

يتضمن الاختبار إغلاق العينة فوق كوب نفاذ يحتوي على مجفف (لامتصاص الرطوبة) أو محلول ملحي مشبع (لإطلاق الرطوبة). يتم وضع المجموعة في بيئة مضبوطة (درجة حرارة ورطوبة ثابتتين)، ويتم قياس التغير في الكتلة بمرور الوقت. يتم حساب WVTR بناءً على معدل التغير الثابت في الكتلة.

أداة الاختبار: جهاز اختبار نفاذية بخار الماء

3. إجراء الاختبار

3.1 تحضير العينات

قطع المادة الورقية إلى عينات دائرية تغطي فتحة الكوب بالكامل.

تجهيز العينات في الجو القياسي (23°C، 50% رطوبة نسبية) إذا لزم الأمر.

3.2 تجميع أكواب النفاذية

ملء الكوب بمجفف (لاختبارات امتصاص الرطوبة) أو محلول ملحي مشبع (لاختبارات إطلاق الرطوبة).

إغلاق العينة فوق فتحة الكوب باستخدام لاصق أو شمع لمنع تسرب الحواف.

3.3 التكييف والوزن

وضع الأكواب المجمعة في بيئة مضبوطة (مثل 23°C و85% رطوبة نسبية لاختبار الرطوبة العالية).

وزن الأكواب على فترات منتظمة حتى تحقيق معدل تغير ثابت في الكتلة (عادة على مدى عدة أيام).

4. العوامل المؤثرة على قياسات WVTR

درجة الحرارة والرطوبة (يجب التحكم فيها بدقة)

سلامة الإغلاق (التسرب يؤدي إلى نتائج خاطئة)

سمك وتجانس المادة المختبرة

وقت التوازن (يجب تحقيق ظروف الحالة الثابتة)

5. التطبيقات والأهمية الصناعية

تغليف الأغذية: يضمن خصائص حاجز الرطوبة لإطالة العمر الافتراضي.

الأدوية: يحمي الأدوية المسترطبة من التدهور بسبب الرطوبة.

مواد البناء: تقييم مقاومة الماء للأغشية والطلاءات.

6. الخاتمة

توفر الطريقة الوزنية وفقًا لـ ISO 2528 نهجًا موثوقًا ومعياريًا لقياس WVTR في المواد الورقية. من خلال الحفاظ على التحكم الصارم في ظروف الاختبار وضمان الإغلاق السليم، يمكن الحصول على نتائج دقيقة وقابلة للتكرار، مما يساعد في اختيار المواد وضبط الجودة.