Современнаяупаковка регулируется сложными техническими стандартами, призванными обеспечитькачество продукции, безопасность и совместимость материалов. В рамках этойсистемы наиболее влиятельными являются Международная организация постандартизации (ISO) и ASTM International (ранее Американское общество поиспытанию материалов). Хотя эти организации работают в рамках различных системуправления и структур, их важнейшая функция для отрасли заключается впредоставлении надежных и воспроизводимых протоколов тестирования.
Вданной статье рассматриваются конкретные стандарты, используемые в областигибкой упаковки и материаловедения, и демонстрируется, как ISO и ASTM часторазрабатывают функционально эквивалентные стандарты, имеющие очень схожиетребования, что обеспечивает техническое соответствие и контроль качества .
1.Сфера деятельности, управление и глобальный охват
Основноеразличие между этими двумя организациями заключается в их организационныхзадачах. ISO действует как глобальная организация, состоящая изнациональных организаций по стандартизации из более чем 160 стран. СтандартыISO устанавливаются посредством строгого процесса достижения консенсуса междустранами-членами.
Международнаяорганизация ASTM имеетсильную региональную направленность, поскольку ее стандарты зародились вСеверной Америке, хотя они широко используются во всем мире. Структура ASTMпозволяет заинтересованным сторонам — от ученых из промышленности доакадемических кругов — напрямую участвовать в разработке стандартов. Эта модельделает ASTM в значительной степени ориентированной на промышленность ифокусируется на конкретных технических методах, связанных с материалами,продуктами и процессами.
2.Техническая эквивалентность в испытаниях материалов.
Несмотряна различное происхождение и систему регулирования, в таких высокотехнологичныхобластях, как материаловедение и упаковочная наука, стандарты ISO и ASTM частоописывают одну и ту же процедуру тестирования. Это особенно заметно втестировании барьерных свойств, которое имеет решающее значение для упаковки.Например, ASTM D3985 и ISO 15105-2 Они считаются технически эквивалентными, тоесть материал, испытанный по одному стандарту, даст результаты, признанные подругому стандарту, при условии соблюдения условий окружающей среды.(температура, влажность и т. д.) идентичны.
Коэффициентпропускания кислорода (OTR) : ASTM D3985 и ISO 15105-2
Дляизмерения барьерной способности пленки по отношению к кислороду используютсядва стандарта: ASTM D3985 и ISO 15105-2. Оба стандарта предусматриваютиспользование кулонометрического сенсорного метода (также известного как методравного давления). Этот принцип позволяет точно измерить объем газообразногокислорода (см³ ) , проникающего через единицу площади пленки (м² )за единицу времени (день). ASTM D3985 — это североамериканский стандарт,специально названный для этого теста на проницаемость для кислорода, а ISO15105-2 — это международная система, определяющая этот метод равного давлениядля газопроницаемости в целом, но преимущественно применяемая для измерениякислорода.
Коэффициентпаропроницаемости (WVTR) : ASTMF1249 и ISO 15106-2
Аналогично,для проверки влагозащитных свойств материала используются два эквивалентныхстандарта: ASTM F1249 и ISO 15106-2. Оба стандарта предписывают использованиеметода модулированного инфракрасного датчика. Этот высокоточный иавтоматизированный метод измеряет массу водяного пара (г), проходящего черезповерхность материала (м² ) в течение 24 часов (суток). ASTM F1249 —это американский стандарт, впервые применивший инфракрасный датчик дляопределения влагозащитных свойств материала, а ISO 15106-2 — его международныйаналог, определяющий идентичный метод инфракрасного обнаружения.
Скоростьпроницаемости газа : ASTM D1434 и ISO 15105-1
СтандартыASTM D1434 и ISO 15105-1 тесно связаны, поскольку оба определяют методыизмерения скорости газопроницаемости (GTR) через пленки с использованиемклассического метода дифференциального давления. Хотя по принципу они взначительной степени эквивалентны, они предлагают несколько разные процедурныеварианты в рамках одной и той же основной методики.
СтандартыASTM D1434 и ISO 15105-1 определяют измерение скорости газопроницаемости (GTR)с использованием метода дифференциального давления, часто называемогоманометрическим методом или вакуумным методом.
Основнойпринцип заключается в разделении камеры высокого давления (источникаисследуемого газа, например, кислорода, азота или CO2) от камеры низкогодавления (приемной стороны, часто изначально вакуумной) с помощью образцапленки. Разница давлений является движущей силой, заставляющей молекулы газапроникать через пленку. Скорость повышения давления в камере низкого давленияконтролируется и используется для расчета GTR, проницаемости и магнитнойпроницаемости материала. Этот метод очень универсален, поскольку можетиспользоваться практически для любого сухого, некоррозионного, негорючего газа; некоторые передовые приборы, такие как поставляемые компанией Labthink ,разработаны с учетом требований безопасности и материалов для безопасного иточного тестирования также горючих и токсичных газов . Методдифференциального давления является основным методом, часто используемым внаучных исследованиях и для определения коэффициентов диффузии и растворимостигазов в полимере.
Хотяосновной принцип является общим, два стандарта различаются по своейорганизационной структуре и конкретным процедурным вариантам, которые онивключают .
СтандартASTM D1434 называется «Стандартный метод испытания для определенияхарактеристик газопроницаемости пластиковых пленок и листов».В егоосновную область применения входят две процедуры : манометрический метод иобъемный метод . Манометрический метод является основным методом измеренияперепада давления, при котором скорость повышения давления измеряется настороне низкого давления испытательной камеры .
СтандартISO 15105-1 называется «Пластмассы — Пленки и листовые материалы — Определениескорости газопроницаемости — Часть 1: Методы дифференциального давления». Этотстандарт охватывает более широкий спектр методов дифференциального давления. Вкачестве основной процедуры обычно описывается манометрический метод (сиспользованием датчика давления).
Посути, ISO 15105-1 служит международным руководством по методам измеренияперепада давления, а ASTM D1434 представляет собой конкретный документ,подробно описывающий манометрический (вакуумный) и объемный (при постоянномдавлении) варианты.
Заключение
Взаключение, решение о том, какой стандарт использовать в качестве основы — ISOили ASTM, часто зависит от конкретного коммерческого и нормативного контекста.В то время как ISO предоставляет общепризнанную во всем мире структуру длясистем и процессов , ASTM превосходно справляется с определением подробных,отраслевых технических методов испытаний материалов. Для критически важныхсвойств материалов, таких как OTR, WVTR и GTR, основные стандарты (например,ASTM D3985 и ISO 15105-2) намеренно разработаны таким образом, чтобы бытьтехнически синонимичными. Поэтому материалы и оборудование, сертифицированныепо одному стандарту, с высокой вероятностью будут соответствовать требованиямдругого, обеспечивая глобальную согласованность в оценке качества и барьерныхсвойств упаковочных пленок.
КомпанияLabthink являетсяведущим поставщиком испытательного оборудования, предназначенного для измерения скорости пропускания кислорода(OTR), скорости пропускания водяного пара(WVTR) иобщей скорости пропускания газа (GTR), с приборами,разработанными в соответствии со стандартами ISO и ASTM. Опираясь на нашобширный опыт и знания в области испытаний материалов, мы также разработаликомбинированные приборы. Эти устройства органично объединяют возможностиизмерения OTR и WVTR, используя кулонометрические и инфракрасные датчики водном приборе, что позволяет пользователям эффективно переключаться междуметодами и тестировать различные барьерные свойства на одной и той же партииобразцов.