Sauerstoffdurchlässigkeit von Folien: Wie wird sie gemessen und warum ist sie wichtig?
Die Sauerstoffdurchlässigkeit von Folien ist eine der Eigenschaften, die bei der Entwicklung und Qualifizierung von Verpackungsmaterialien bewertet werden können.
Kunststofffolien, Laminate und Mehrschichtstrukturen können sich gegenüber Sauerstoff unterschiedlich verhalten. Zur Charakterisierung dieser Eigenschaft wird hauptsächlich der OTR (Oxygen Transmission Rate) verwendet.
Warum sollte die Sauerstoffdurchlässigkeit gemessen werden?
Die Messung ermöglicht es, quantitativ zu bestimmen, wie gut eine Folie den Durchtritt von Sauerstoff begrenzt.
Der Messwert kann verwendet werden, um:
- unterschiedliche Materialien miteinander zu vergleichen;
- Barrierefolien zu bewerten;
- neue Strukturen zu entwickeln;
- Mehrschichtfolien und Laminate zu optimieren;
- Materialien und Lieferanten zu qualifizieren;
- die Konstanz der Leistungsmerkmale zu überprüfen.
- Die Charakterisierung ist somit sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch bei der Kontrolle bereits produzierter Materialien hilfreich.
OTR und Sauerstoffbarriere
Der OTR (Oxygen Transmission Rate) gibt die Geschwindigkeit an, mit der Sauerstoff unter den für die Prüfung festgelegten Bedingungen durch ein Material hindurchtritt.
Allgemein gilt: Ein niedrigerer OTR-Wert bedeutet, dass unter den betrachteten Bedingungen weniger Sauerstoff durch die Probe übertragen wird.
Das Ergebnis muss jedoch zusammen mit Parametern wie den folgenden bewertet werden:
- Temperatur;
- relative Luftfeuchtigkeit;
- Dicke;
- Aufbau der Folie;
- Prüfbedingungen.
Deshalb sind zwei OTR-Werte nur dann direkt vergleichbar, wenn die Messbedingungen übereinstimmen.
Der OTR ist somit der Parameter, mit dem die Sauerstofftransmission durch ein Material quantitativ bestimmt wird. Weitere Informationen zur Bedeutung der Oxygen Transmission Rate und zu den Messverfahren finden Sie unter [OTR: cos’è l’Oxygen Transmission Rate e come si misura → OTR: Was ist die Oxygen Transmission Rate und wie wird sie gemessen?].
Wie wird die Sauerstoffdurchlässigkeit einer Folie gemessen?
Die Messung erfolgt mithilfe einer Permeationsmesszelle, in der die Folie zwei Umgebungen mit definierten Bedingungen voneinander trennt.
Eine Seite der Probe wird dem Sauerstoff ausgesetzt, während das Messsystem den Sauerstoff erfasst, der das Material durchdringt. Anhand der gewonnenen Daten lässt sich der OTR-Wert bestimmen.
Die Prüfung erfordert eine korrekte Probenvorbereitung und die Kontrolle der Prüfbedingungen, insbesondere wenn unterschiedliche Materialien miteinander verglichen werden sollen.
Die experimentelle Messung liefert einen OTR-Wert, der sich auf die für die Prüfung festgelegten Bedingungen bezieht. Einen umfassenderen Überblick über die Messung der Durchlässigkeit von Folien finden Sie unter [Come si misura la permeabilità di un film plastico → Wie misst man die Durchlässigkeit einer Kunststofffolie?].
Wovon hängt die Sauerstoffdurchlässigkeit ab?
Das Verhalten einer Folie kann von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden:
- Material und Zusammensetzung;
- Dicke;
- Aufbau;
- vorhandene Coatings oder metallisierte Schichten;
- Temperatur;
- relative Luftfeuchtigkeit.
Auch Folien aus ähnlichen Materialien können daher unterschiedliche Leistungsmerkmale aufweisen.
Bei Mehrschichtstrukturen hängt die Barrierewirkung außerdem von der Kombination der einzelnen Schichten ab. Deshalb muss das Material als Gesamtsystem bewertet werden.
Sauerstoffdurchlässigkeit von Mehrschichtfolien
Mehrschichtfolien und Laminate ermöglichen es, Materialien mit unterschiedlichen Funktionen miteinander zu kombinieren.
Die OTR-Messung an der vollständigen Struktur kann dazu verwendet werden, folgende Aspekte miteinander zu vergleichen:
- unterschiedliche Materialkombinationen;
- Änderungen der Dicke;
- verschiedene Schichtkonfigurationen;
- Coatings und metallisierte Schichten.
Dadurch ist die Messung besonders bei der Entwicklung und Optimierung neuer Materialstrukturen hilfreich.
Die Charakterisierung der vollständigen Struktur ist besonders wichtig, wenn eine Folie aus mehreren Schichten oder unterschiedlichen Materialien besteht. Weitere Informationen finden Sie unter [Misura della permeabilità dei film multistrato e laminati → Durchlässigkeit von Mehrschichtfolien und Laminaten messen].
Sauerstoffdurchlässigkeit und Barrierefolien
Die Sauerstoffbarriere ist eine der Eigenschaften, die bei der Entwicklung von Barrierefolien berücksichtigt werden.
Die gewünschte Leistung kann durch unterschiedliche Materialien und Strukturen erreicht werden, darunter Einschichtfolien, Mehrschichtfolien, Laminate, metallisierte Materialien und Folien mit funktionellen Beschichtungen.
Die Auswahl hängt von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung und den Bedingungen ab, unter denen das Material eingesetzt wird.
Die Sauerstoffbarriere ist somit eine der Eigenschaften, die bei der Entwicklung einer Barrierefolie berücksichtigt werden können. Weitere Informationen zu Materialien, Strukturen und Bewertungsmethoden finden Sie unter [Film barriera: caratteristiche, materiali e metodi di misura → Barrierefolien: Eigenschaften, Materialien und Messmethoden].
Warum sollte der OTR von Folien charakterisiert werden?
Die OTR-Messung macht aus einer Materialeigenschaft einen quantitativen und vergleichbaren Messwert.
Sie kann daher folgende Tätigkeiten unterstützen:
- Entwicklung neuer Folien;
- Vergleich unterschiedlicher Materialien;
- Optimierung von Materialstrukturen;
- Qualifizierung von Lieferanten;
- Qualitätskontrolle.
Bei Verpackungen kann die Messung auf Kunststofffolien, Laminate, Mehrschichtstrukturen und andere Materialien angewendet werden, bei denen die Sauerstoffbarriere eine zu kontrollierende Eigenschaft darstellt.
Messgeräte zur OTR-Bestimmung
Für die Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit ist ein geeigneter OTR-Analysator erforderlich, der auf das Material und die Prüfbedingungen abgestimmt ist.
ExtraSolution bietet Lösungen zur OTR-Charakterisierung von Folien und Barrierematerialien, darunter Konfigurationen, mit denen die Sauerstoffmessung durch weitere Permeabilitätsanalysen ergänzt werden kann.
Zu den verfügbaren Lösungen gehören:
- [MultiPerm O2-CO2 → Produktseite MultiPerm O2-CO2]
- [MultiPerm O2-H2O → Produktseite MultiPerm O2-H2O]
- [TotalPerm → Produktseite TotalPerm]
Erfahren Sie mehr über die Sauerstoffdurchlässigkeit
Weitere Informationen zur Charakterisierung der Sauerstoffdurchlässigkeit:
- [Permeabilità all’ossigeno e OTR → Sauerstoffdurchlässigkeit und OTR]
- [OTR: cos’è l’Oxygen Transmission Rate e come si misura → OTR: Was ist die Oxygen Transmission Rate und wie wird sie gemessen?]
- [Proprietà barriera dei film: cosa sono e come si valutano → Barriereeigenschaften von Folien: Was sind sie und wie werden sie bewertet?]
- [Film barriera: caratteristiche, materiali e metodi di misura → Barrierefolien: Eigenschaften, Materialien und Messmethoden]
- [Come si misura la permeabilità di un film plastico → Wie misst man die Durchlässigkeit einer Kunststofffolie?]
- [Misura della permeabilità dei film plastici → Durchlässigkeit von Kunststofffolien messen]
Messen Sie die Sauerstoffdurchlässigkeit Ihrer Folien
ExtraSolution bietet Lösungen zur OTR-Messung von Folien, Barrierematerialien und Mehrschichtstrukturen.
[Contattaci → Kontaktieren Sie uns], um die passende Konfiguration für das Material und die erforderlichen Prüfbedingungen zu finden.