WVTR: Was ist die Water Vapor Transmission Rate und wie wird sie gemessen?
Der WVTR (Water Vapor Transmission Rate) ist der Parameter zur Messung der Geschwindigkeit, mit der Wasserdampf ein Material durchdringt.
Er ist eine wichtige Kenngröße bei der Charakterisierung von Kunststofffolien, Barrierefolien, Laminaten und Mehrschichtstrukturen, insbesondere wenn die Kontrolle der Feuchtigkeitsübertragung eine wesentliche Materialeigenschaft darstellt.
Was ist der WVTR?
WVTR steht für Water Vapor Transmission Rate, also Wasserdampf-Transmissionsrate.
Der Parameter gibt die Menge an Wasserdampf an, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums und unter festgelegten Prüfbedingungen durch eine definierte Materialfläche hindurchtritt.
Grundsätzlich weist ein niedrigerer WVTR-Wert darauf hin, dass unter den betrachteten Bedingungen weniger Wasserdampf durch die Probe übertragen wird.
Der Wert muss jedoch immer zusammen mit den Prüfbedingungen betrachtet werden, unter denen er ermittelt wurde.
Wie wird der WVTR gemessen?
Die Messung erfolgt in einer Permeationszelle, in der die Probe zwei Umgebungen mit definierten Feuchtigkeitsbedingungen voneinander trennt.
Der Wasserdampf durchdringt das Material und wird vom Messsystem erfasst. Anhand des erhaltenen Signals lässt sich die übertragene Wasserdampfmenge und damit der WVTR-Wert bestimmen.
Im Allgemeinen umfasst die Prüfung folgende Schritte:
- Vorbereitung und Positionierung der Probe;
- Einstellung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit;
- Erfassung des übertragenen Wasserdampfs;
- Bestimmung des WVTR-Werts.
Die genaue Methodik und Vorgehensweise hängen vom eingesetzten Messgerät und der gewählten Prüfmethode ab.
Das Verfahren und die Prüfbedingungen können je nach Methode und Materialeigenschaften variieren. Weitere Informationen zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit finden Sie auf der Seite [Permeabilità al vapor d’acqua e WVTR → Wasserdampfdurchlässigkeit und WVTR].
Welche Faktoren beeinflussen den WVTR?
Das Verhalten eines Materials gegenüber Wasserdampf hängt sowohl von den Eigenschaften der Folie als auch von den Prüfbedingungen ab.
Zu den wichtigsten Einflussfaktoren gehören:
- Material und Zusammensetzung;
- Dicke;
- Folienstruktur;
- Vorhandensein von Coatings oder Beschichtungen;
- Temperatur;
- relative Luftfeuchtigkeit.
Die relative Luftfeuchtigkeit ist besonders wichtig, da sie das Verhalten bestimmter Materialien beeinflussen kann. Deshalb müssen beim Vergleich von WVTR-Werten übereinstimmende Messbedingungen zugrunde gelegt werden.
WVTR von Mehrschichtfolien
Bei Mehrschichtfolien und Laminaten hängt das Verhalten gegenüber Wasserdampf von der Kombination der einzelnen Schichten ab.
Durch die Messung der vollständigen Struktur lassen sich unterschiedliche Konfigurationen vergleichen und die Auswirkungen folgender Faktoren überprüfen:
- verwendete Materialien;
- Dicke der einzelnen Schichten;
- Anzahl und Anordnung der Schichten;
- Coatings und Beschichtungen.
Bei Mehrschichtfolien und Laminaten wird das Verhalten gegenüber Wasserdampf durch das Zusammenspiel der verschiedenen Schichten bestimmt. Weitere Informationen zur Charakterisierung dieser Strukturen finden Sie auf der Seite [Misura della permeabilità dei film multistrato e laminati → Messung der Durchlässigkeit von Mehrschichtfolien und Laminaten].
Warum sollte der WVTR gemessen werden?
Die WVTR-Messung liefert einen quantitativen Wert, der für folgende Zwecke genutzt werden kann:
- Vergleich unterschiedlicher Materialien;
- Entwicklung und Optimierung von Barrierefolien;
- Überprüfung von Änderungen am Material oder an der Materialdicke;
- Qualifizierung von Materialien und Lieferanten;
- Kontrolle der gleichbleibenden Materialleistung.
Die Prüfung eignet sich daher sowohl für Forschung und Entwicklung als auch für die Materialqualifizierung und Qualitätskontrolle.
Welches Messgerät sollte verwendet werden?
Für die Messung ist ein WVTR-Analysator erforderlich, der Temperatur und Luftfeuchtigkeit kontrollieren und den Wasserdampf erfassen kann, der die Probe durchdringt.
Bei der Auswahl des Geräts sollten das Material, der erwartete Messbereich, die Anzahl der Messzellen und der mögliche Bedarf an weiteren Permeabilitätsmessungen berücksichtigt werden.
Zu den ExtraSolution-Lösungen für die WVTR-Messung gehören:
- PermeH2O
- MultiPerm O2-H2O
- MultiPerm H2O-CO2
- TotalPerm
WVTR und weitere Barriereeigenschaften
Der WVTR kann durch weitere Messungen ergänzt werden, wenn mehrere Barriereeigenschaften eines Materials charakterisiert werden sollen:
- OTR zur Bestimmung der Sauerstofftransmission;
- CO₂TR zur Bestimmung der Kohlendioxidtransmission.
Weitere Informationen:
- [Permeabilità al vapor d’acqua e WVTR → Wasserdampfdurchlässigkeit und WVTR]
- [Permeabilità all’ossigeno e OTR → Sauerstoffdurchlässigkeit und OTR]
- [Permeabilità alla CO₂ e CO₂TR → CO₂-Durchlässigkeit und CO₂TR]
- [Proprietà barriera dei film: cosa sono e come si valutano → Barriereigenschaften von Folien: Was sind sie und wie werden sie bewertet?]
- [Film barriera: caratteristiche, materiali e metodi di misura → Barrierefolien: Eigenschaften, Materialien und Messmethoden]
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[Contattaci → Kontaktieren Sie uns], um das passende Messgerät für Ihr Material und die erforderlichen Prüfbedingungen zu finden.