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Kunststoffprodukte sind aus unserem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Umso wichtiger ist es, dass diese ihre jeweiligen Aufgaben gut erfüllen. Gerne übernehmen wir hierzu die erforderlichen Tests zur Qualitätssicherung.

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Sicherheit und hervorragende Qualität sind gute Verkaufsargumente für Ihre Produkte. In unserem akkreditierten Prüflabor testen und zertifizieren wir eine Vielzahl an unterschiedlichen Kunststoffprodukten mit zahlreichen Prüfverfahren.

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Prüfsiegel steigern das Vertrauen in ein Produkt und die damit verbundenen Prüfungen zur Qualitätssicherung. Gerne testet und zertifiziert unser akkreditiertes Prüflabor auch Ihre Produkte.

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Verfahren

Permeationsprüfungen

Permeationsprüfungen an Kunststoffen werden durchgeführt, um das Durchdringungs- bzw- Durchwanderungsverhalten von verschiedenen Stoffen durch ein Material zu charakterisieren. Diese Art von Tests sind wichtig, um die Eignung von Kunststoffen für bestimmte Anwendungen zu beurteilen, insbesondere dann, wenn die Wechselwirkung mit verschiedenen Substanzen, wie beispielsweise Gasen oder Flüssigkeiten, von hoher Bedeutung ist.

Das Permeationsverhalten, welches bei Betrachtung gasförmiger Stoffe auch zumeist als Diffusionsverhalten bezeichnet wird, wird sowohl durch den Stoff selbst (das sog. Permeat) als auch durch die Eigenschaften des zu durchdringenden Materials beeinflusst. In der Materialwissenschaft und Chemie bezieht sich Diffusion auf den Prozess, bei dem Moleküle oder Atome von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem Bereich mit niedriger Konzentration wandern. Wir prüfen neben der Sauerstoffdurchlässigkeit (OTR = Oxygen Transmission Rate), der Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR = Water Vapor Transmission Rate) auch die Wasserdichtheit (WR = Water Resistant) von Kunststoffen und Kunststoffprodukten. Die Permeationseigenschaften von Kunststoffen spielen dabei eine entscheidende Rolle. Allgemein formuliert, beschreibt Permeation somit das Ein- und Durchdringen von Gasen oder Flüssigkeiten durch ein Material, wobei materialseitig vor allem die chemische Zusammensetzung, die Dicke und die Porengröße wesentliche Einflussfaktoren darstellen. Permeations -und Diffusionsanalysen sind somit unverzichtbare Methoden, um die Barrierewirkung von Kunststoffen zu bewerten und deren Einsatz in verschiedenen Umgebungen zu optimieren.

Dr. Irene Reuther
Projektmanagerin | Sonderservices und Gutachten
Würzburg
i.reuther@skz.de
Udo Dengel
Projektmanager | Kunden- und Projektmanagement | Bauprodukte
Würzburg
u.dengel@skz.de

Weitere Einzelheiten zum Verfahren

Auszug aus unseren Prüfverfahren

Akkreditierte Prüfverfahren

  • Sauerstoffdurchlässigkeit
    u. a. nach ASTM D 3985 und DIN 53380-3
  • Wasserdampfdurchlässigkeit
    u. a. nach ASTM E 96/E 96M, DIN 53122-1, DIN EN 1931, DIN EN ISO 12572, DIN EN ISO 15106-3 und ISO 2528
  • Wasserdichtheit
    u. a. nach DIN EN 1928, EN 13111 und DIN EN 14150

Nicht-Akkreditierte Prüfverfahren

  • Allgemeine Gasdurchlässigkeitsprüfung (z. B. Helium, Kohlendioxid, Stickstoff, Wasserstoff)
    nach DIN 53380-2 und ISO 15105-1
Durch was kann das Permeations- / Diffusionsverhalten beeinflusst werden?

Konzentrationsgradient:
Permeation tritt auf, wenn es einen Konzentrationsunterschied eines Stoffes zwischen zwei Regionen gibt. Teilchen bewegen sich von Regionen mit hoher Konzentration zu Regionen mit niedriger Konzentration, um ein Gleichgewicht herzustellen.

Temperatur:
Die Temperatur beeinflusst die Permeation stark. Bei höheren Temperaturen nehmen die thermische Bewegung und die Energie der Teilchen zu, was zu einer erhöhten Permeationsrate führt.

Materialbeschaffenheit:
Die Art des Materials beeinflusst, wie leicht oder schwer Teilchen durch das Material durchwandern können. Materialien können unterschiedliche Porenstrukturen, Dichten und chemische Eigenschaften aufweisen, die das Permeationsverhalten beeinflussen.

Größe der durchwandernden Teilchen:
Die Größe der durchwandernden Teilchen spielt eine Rolle. Kleinere Teilchen können tendenziell leichter durch Materialien hindurch gelangen als größere Teilchen.

Art der durchwandernden Teilchen:
Die Art bzw. der chemische Aufbau der durchwandernden Teilchen ist ebenfalls wichtig. Einige Materialien sind selektiv permeabel und lassen nur bestimmte Stoffe passieren.

Technische Prüfausstattung
  • Pubtester GTR-G3
  • Mocon Sauerstoffdisffuisonsgerät
  • Druckzellen für Wasserdichtheitsprüfungen
Was sind typische Anwendungsgebiete der Diffusions-/Permeationsprüfung?

Verpackungsindustrie:
In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie müssen Verpackungsmaterialien sicherstellen, dass keine unerwünschten Substanzen aus der Umgebung in das Produkt gelangen oder umgekehrt. Diffusionsprüfungen helfen dabei, die Barriereeigenschaften von Verpackungsmaterialien zu bewerten.

Medizinische Anwendungen:
In der Medizin werden Kunststoffe oft für die Herstellung von Medikamentenverabreichungssystemen, Implantaten und anderen medizinischen Geräten verwendet. Es ist wichtig zu überprüfen, wie Medikamente oder andere Substanzen durch das Material diffundieren können, um sicherzustellen, dass die gewünschten Eigenschaften vorhanden sind.

Bauindustrie:
Kunststoffe werden in verschiedenen Bauprodukten eingesetzt, und es ist wichtig zu wissen, wie Feuchtigkeit oder andere Chemikalien durch die Materialien dringen können, um die strukturelle Integrität und Haltbarkeit zu bewerten. Zum Beispiel ist bei Fußbodenheizungen eine Sauerstoffdichteprüfung notwendig, um biologische Prozesse an den Rohren zu vermeiden.

Wasserstoffindustrie
Kunststofftanks als Transportmedium für Wasserstoff müssen umfangreichen Permeationsprüfungen unterzogen werden, um einen gefahrlosen und verlustfreien Transport bzw. Aufbewahrung zu gewährleisten.

Deponie:
Im Bereich der Deponiebewirtschaftung sind Abdichtungen Diffusionstests zu unterziehen, um eine Gefährdung der Umwelt durch z.B. Methanpermeation zu vermeiden.

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