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Das SKZ gibt Gas!

Permeationsschema von Kunststoff

Das SKZ bietet zahlreiche Prüfmöglichkeiten – darunter ein am SKZ entwickeltes Schnelltestverfahren – zur Bestimmung der Permeationseigenschaften verschiedener Kunststoffmaterialien. Mit diesen können unterschiedliche Messgase für die Untersuchung von Folien und auch Formkörpern eingesetzt werden.

Vielfältige Möglichkeiten zur Untersuchung der Gasdurchlässigkeit von Kunststoffen

Für zahlreiche Kunststoffprodukte wie Nahrungsmittel- und Getränkeverpackungen sowie Folien für Bauanwendungen sind die Permeationseigenschaften gegenüber Gasen und Wasserdampf von sehr hoher Relevanz.

Für die normgerechte Prüfung der Gasdurchlässigkeit, z. B. nach DIN 53380 oder ISO 15105, verfügt das SKZ über ein umfangreiches Prüfequipment und entsprechende Expertise. Dazu zählen ein GDP-C der Brugger Feinmechanik GmbH, München, sowie die beiden Systeme OX-TRAN Model 2/21 (MH sowie SD Modul) der MOCON GmbH, Neuwied. Mit diesen kann die Durchlässigkeit von Folien mit Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, synthetischer Luft, aber auch mit Edelgasen wie Helium, Neon, Argon und Krypton geprüft werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Durchlässigkeit von ausgehärteten Klebstoffschichten zu untersuchen.

Die Messungen können standardmäßig an Folien mit Dicken zwischen 20 µm und 3 mm bei Temperaturen zwischen 5 und 65 °C erfolgen. Weiterhin kann durch einen entsprechenden Aufbau auch die Wasserdampfdiffusion nach z. B. DIN EN ISO 12572 und DIN EN 1931 bei unterschiedlichen Gefällen der Luftfeuchte, z. B. von 50 % auf 0 %, gemessen werden.

Die normgerechte Prüfung von Folien kann in Abhängigkeit von deren Barriereeigenschaften und des verwendeten Prüfgases viele Stunden bis Tage dauern. Aus diesem Grund wurde am SKZ in den letzten Jahren ein Schnelltest entwickelt, der eine deutlich schnellere Bestimmung der Permeationseigenschaften erlaubt. Dieser Schnelltest basiert auf der Messung von Helium-Atomen mittels Massenspektrometer und verkürzt die Messzeiten auf wenige Stunden. Am SKZ stehen hierzu zwei Varianten zur Verfügung. Die erste Variante basiert auf einem PhoeniXL 300 Lecksucher der Oerlikon Leybold Vacuum GmbH, Köln, das ebenfalls bei Prüftemperaturen von 5 bis 65 °C betrieben werden kann. Das zweite System beruht auf einem Modul 1000 der INFICON GmbH, Köln, und arbeitet in einem Temperaturbereich von 15 bis 40 °C. Dieses System verfügt darüber hinaus noch über die Möglichkeit, Formkörper wie Getränkeflaschen oder Joghurtbecher zu vermessen. Eventuell notwendige Stützstrukturen sind durch den Einsatz von additiv gefertigten Bauteilen sehr flexibel und individuell konfigurierbar.

Gerne hilft das SKZ bei Fragestellungen zur Gasdurchlässigkeit weiter und bietet auf Wunsch auch individuelle Lösungen für eine Vielfalt an Prüfgeometrien, Temperaturen oder spezielle Anwendungen.

Foto: AdobeStock
 

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Ansprechpartner:

Franziska Eichhorn
Spektroskopie
+49 931 4104-445
f.eichhorn@skz.de
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