توضیحات
دستگاه تست نرخ عبور گاز
معرفی دستگاه
دستگاه Gas Transmission Rate Tester (GTR) تجهیزی آزمایشگاهی برای اندازهگیری نرخ عبور گاز از فیلمها، ورقها و مواد پلیمری است. این دستگاه با استفاده از روش اختلاف فشار (Differential Pressure Method) میزان نفوذ گاز از نمونه را تحت شرایط کنترلشده اندازهگیری میکند و اطلاعات لازم برای ارزیابی ویژگیهای سدکنندگی مواد در برابر گازها را در اختیار آزمایشگاه قرار میدهد.
مقاومت مواد در برابر عبور گاز یکی از پارامترهای مهم در طراحی و کنترل کیفیت بستهبندیهای پلیمری، فیلمهای چندلایه و مواد مورد استفاده برای بستهبندی محصولات حساس به اکسیژن، دیاکسیدکربن یا سایر گازها است.
GTR با کنترل شرایط آزمون، دما، خلاء و فشار، امکان مقایسه عملکرد نمونههای مختلف و بررسی تغییرات ناشی از نوع ماده، ضخامت، ساختار چندلایه و فرآیند تولید را فراهم میکند.
کاربرد دستگاه
مهمترین کاربردهای دستگاه GTR عبارتاند از:
- اندازهگیری نرخ عبور گاز از فیلمهای پلیمری
- ارزیابی نفوذپذیری گاز در ورقهای پلاستیکی
- بررسی خواص سدکنندگی فیلمهای بستهبندی
- ارزیابی فیلمهای چندلایه و کامپوزیتی
- کنترل کیفیت مواد اولیه بستهبندی
- مقایسه عملکرد فیلمهای مختلف از نظر Barrier Properties
- بررسی تأثیر ضخامت و ساختار فیلم بر نفوذپذیری گاز
- تحقیق و توسعه مواد پلیمری جدید
- کنترل کیفیت بستهبندی مواد غذایی
- بررسی مواد بستهبندی دارویی و پزشکی
- ارزیابی فیلمهای مورد استفاده در بستهبندی محصولات حساس به گاز
نحوه عملکرد
GTR بر اساس روش اختلاف فشار عمل میکند.
نمونه مورد آزمون بین دو محفظه قرار گرفته و بهگونهای آببندی میشود که مسیر عبور گاز تنها از سطح مؤثر نمونه باشد. در یک سمت نمونه گاز آزمون با شرایط مشخص قرار گرفته و در سمت دیگر، شرایط خلاء ایجاد میشود.
با ایجاد اختلاف فشار در دو طرف نمونه، مولکولهای گاز از داخل ساختار ماده عبور کرده و وارد محفظه کمفشار میشوند.
سیستم اندازهگیری دستگاه تغییرات فشار را در سمت کمفشار پایش کرده و بر اساس تغییرات ثبتشده و پارامترهای آزمون، نرخ عبور گاز (Gas Transmission Rate) را محاسبه میکند.
نتیجه معمولاً بهصورت نرخ عبور گاز بر واحد سطح و در بازه زمانی مشخص گزارش میشود.
روش اختلاف فشار چیست؟
در روش Differential Pressure، نیروی محرک عبور گاز، اختلاف فشار بین دو طرف نمونه است.
این روش با روشهای کولومتریک که در برخی تجهیزات OTR استفاده میشوند تفاوت دارد. بنابراین GTR را نباید صرفاً بهعنوان یک «دستگاه تست اکسیژن» معرفی کرد؛ بلکه تجهیزی برای اندازهگیری نرخ عبور گاز بر اساس روش اختلاف فشار است.
این موضوع بهخصوص هنگام انتخاب دستگاه برای یک استاندارد یا آزمون مشخص اهمیت دارد، زیرا روش اندازهگیری باید با روش آزمون استاندارد موردنظر آزمایشگاه مطابقت داشته باشد.
گازهای قابل آزمون
بر اساس مشخصات این مدل، دستگاه برای آزمون گازهای زیر پیکربندی شده است:
- اکسیژن (O₂)
- نیتروژن (N₂)
- دیاکسیدکربن (CO₂)
انتخاب گاز آزمون باید متناسب با هدف آزمون، ساختار نمونه و استاندارد مورد استفاده انجام شود.
ویژگیهای دستگاه
- استفاده از روش اختلاف فشار برای اندازهگیری نرخ عبور گاز
- مناسب برای فیلمها، ورقها و مواد پلیمری
- قابلیت آزمون گازهای مختلف
- محدوده اندازهگیری گسترده
- کنترل دقیق دمای آزمون
- سیستم خلاء با دقت بالا
- مجهز به صفحهنمایش لمسی 4 اینچی
- PLC داخلی برای کنترل خودکار عملکرد شیرها
- کنترل و پایش فرآیند آزمون
- ثبت و نمایش اطلاعات آزمون
- مناسب برای آزمایشگاههای کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه
- طراحی مناسب برای آزمونهای مقایسهای مواد سدکننده
مشخصات فنی
| مشخصه | مقدار |
|---|---|
| نام دستگاه | دستگاه تست نرخ عبور گاز |
| نام انگلیسی | Gas Transmission Rate Tester |
| مدل | GTR |
| روش آزمون | اختلاف فشار (Differential Pressure) |
| استانداردهای مرتبط | ISO 15105 ، ISIRI 11176 |
| گستره اندازهگیری | 0.1 تا 20,000 cm³/m²·24h |
| قطر نمونه | 97 میلیمتر |
| سطح مؤثر نمونه | 38.5 cm² |
| حداکثر ضخامت نمونه | 3 میلیمتر |
| دمای آزمون | 23°C |
| دقت کنترل دما | ±0.1°C |
| خلاء کاری | کمتر از 20 Pa |
| وضوح اندازهگیری خلاء | 0.1 Pa |
| محدوده فشار آزمون | -0.1 تا +0.1 MPa |
| گازهای قابل آزمون | O₂ ، N₂ ، CO₂ |
| نمایشگر | لمسی 4 اینچ |
| سیستم کنترل | PLC داخلی |
| ابعاد | 680 × 565 × 550 mm |
| وزن تقریبی | 50 تا 60 kg |
| منبع تغذیه | 220 V AC تکفاز، 50 Hz |
| حداکثر جریان مصرفی | 5 A |
استانداردهای مرتبط
ISO 15105
استاندارد ISO 15105 به تعیین نرخ انتقال گاز از مواد پلاستیکی اختصاص دارد و روشهای آزمون برای تعیین میزان عبور گاز از فیلمها و ورقهای پلاستیکی را پوشش میدهد.
در انتخاب روش آزمون باید توجه شود که ISO 15105 شامل روشهای مختلفی برای تعیین انتقال گاز است؛ بنابراین صرف اشاره به شماره استاندارد بهتنهایی کافی نیست و باید روش دقیق آزمون دستگاه با بخش و روش موردنظر استاندارد تطبیق داده شود.
ISIRI 11176
استاندارد ملی ISIRI 11176 نیز در مشخصات این دستگاه بهعنوان استاندارد مرتبط با آزمون نرخ عبور گاز در نظر گرفته شده است.
برای استفاده رسمی در آزمایشگاههای دارای الزامات ISO/IEC 17025، توصیه میشود روش اجرایی دستگاه، گاز مورد استفاده، شرایط دما و فشار و نحوه محاسبه نتیجه با نسخه معتبر استاندارد و روش آزمون آزمایشگاه تطبیق داده شود.
چرا اندازهگیری GTR مهم است؟
در بستهبندی مواد غذایی و دارویی، عبور گاز از دیواره بستهبندی میتواند به مرور زمان شرایط داخل بسته را تغییر دهد.
برای مثال، ورود اکسیژن میتواند باعث اکسیداسیون برخی محصولات شود و خروج یا ورود گازهای دیگر نیز میتواند روی ماندگاری و کیفیت محصول تأثیر بگذارد.
به همین دلیل، یک فیلم بستهبندی فقط بر اساس استحکام مکانیکی یا ظاهر آن ارزیابی نمیشود؛ بلکه خواص Barrier آن نیز اهمیت دارد.
GTR با تبدیل رفتار نفوذ گاز به یک مقدار قابل اندازهگیری، امکان مقایسه مواد مختلف و کنترل کیفیت ساختارهای بستهبندی را فراهم میکند.
عوامل مؤثر بر نرخ عبور گاز
نرخ عبور گاز از یک فیلم تنها به جنس پلیمر وابسته نیست و عوامل متعددی روی نتیجه تأثیر میگذارند، از جمله:
- نوع پلیمر
- ضخامت فیلم
- دمای آزمون
- اختلاف فشار دو طرف نمونه
- نوع گاز
- رطوبت
- ساختار مولکولی ماده
- جهتگیری پلیمر
- ساختار چندلایه
- کیفیت آببندی نمونه
- وجود ترک، سوراخ یا نقص در فیلم
به همین دلیل، مقایسه نتایج تنها زمانی معتبر است که شرایط آزمون نمونهها یکسان باشد.
تفاوت GTR با OTR
GTR یک عنوان عمومی برای اندازهگیری نرخ عبور گاز است و میتواند برای گازهای مختلف استفاده شود.
OTR (Oxygen Transmission Rate) بهطور مشخص نرخ عبور اکسیژن از ماده را بیان میکند.
بنابراین OTR را میتوان یک پارامتر اختصاصی برای اکسیژن در نظر گرفت، در حالی که GTR میتواند نرخ عبور گازهای مختلف را بررسی کند.
همچنین روش اندازهگیری اهمیت زیادی دارد؛ دستگاههای OTR مختلف ممکن است از روشهایی مانند کولومتریک استفاده کنند، در حالی که GTR مدل حاضر بر پایه اختلاف فشار تعریف شده است.
تفاوت GTR با WVTR
این دو آزمون نیز نباید با یکدیگر اشتباه گرفته شوند.
GTR میزان عبور گاز از ماده را بررسی میکند، در حالی که WVTR (Water Vapor Transmission Rate) برای تعیین نرخ عبور بخار آب از فیلم یا ورق استفاده میشود.
بنابراین ممکن است یک فیلم در برابر اکسیژن Barrier بسیار خوبی داشته باشد اما عملکرد آن در برابر بخار آب متفاوت باشد.
صنایع قابل استفاده
- صنایع بستهبندی
- تولیدکنندگان فیلمهای پلیمری
- تولیدکنندگان فیلمهای چندلایه
- صنایع پتروشیمی و پلیمر
- صنایع غذایی
- صنایع دارویی
- صنایع پزشکی
- تولیدکنندگان بستهبندی انعطافپذیر
- تولیدکنندگان لمینیت
- صنایع تولید فیلمهای Barrier
- آزمایشگاههای کنترل کیفیت
- آزمایشگاههای تحقیق و توسعه
- مراکز دانشگاهی و پژوهشی
مزایای استفاده از GTR
- اندازهگیری کمی نرخ عبور گاز
- امکان مقایسه عملکرد مواد مختلف
- مناسب برای توسعه فیلمهای Barrier
- کنترل دقیق شرایط دمایی
- استفاده از سیستم خلاء با وضوح بالا
- امکان آزمون چند نوع گاز
- کنترل اتوماتیک شیرها توسط PLC
- نمایش لمسی اطلاعات
- مناسب برای کنترل کیفیت و تحقیق و توسعه
سوالات متداول
دستگاه GTR چه چیزی را اندازهگیری میکند؟
این دستگاه نرخ عبور گاز از یک فیلم، ورق یا ماده پلیمری را اندازهگیری میکند.
روش اندازهگیری دستگاه چیست؟
روش اندازهگیری اختلاف فشار (Differential Pressure) است.
چه گازهایی را میتوان با دستگاه آزمون کرد؟
طبق مشخصات این مدل، گازهای اکسیژن، نیتروژن و دیاکسیدکربن قابل آزمون هستند.
محدوده اندازهگیری GTR چقدر است؟
گستره اندازهگیری دستگاه از 0.1 تا 20,000 سانتیمتر مکعب بر مترمربع در 24 ساعت است.
اندازه نمونه چقدر است؟
نمونه دارای قطر 97 میلیمتر بوده و سطح مؤثر آزمون 38.5 سانتیمتر مربع است.
حداکثر ضخامت نمونه چقدر است؟
حداکثر ضخامت نمونه قابل آزمون 3 میلیمتر است.
دمای آزمون چقدر است؟
دمای استاندارد تعریفشده برای این مدل 23 درجه سانتیگراد با دقت کنترل ±0.1°C است.
آیا GTR همان OTR است؟
خیر. GTR برای نرخ عبور گاز استفاده میشود، در حالی که OTR بهطور اختصاصی نرخ عبور اکسیژن را بیان میکند. همچنین روش آزمون این دستگاه بر پایه اختلاف فشار است.
آیا GTR برای فیلمهای چندلایه مناسب است؟
بله. یکی از کاربردهای مهم این دستگاه بررسی عملکرد سدکنندگی فیلمهای چندلایه و ساختارهای کامپوزیتی است.
آیا نتیجه GTR به ضخامت نمونه وابسته است؟
بله. ضخامت و ساختار ماده میتوانند تأثیر قابلتوجهی بر نرخ عبور گاز داشته باشند؛ بنابراین هنگام مقایسه نمونهها باید ضخامت و سایر شرایط آزمون کنترل شوند.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.