DIN 53380-2-2006 Testing of plastics - Determination of gas transmission rate - Part 2 Manometric method for testing of plastic films《塑料的试验 测定气体传输率 第2部分 塑料薄膜的压力计法》.pdf

1、November 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Kunststoffe (FNK) im DINNormenausschuss Verpackungswesen (NAVp) im DINPreisgruppe 6DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS

2、83.140.10!,o|“9768989www.din.deDDIN 53380-2Prfung von Kunststoffen Bestimmung der Gasdurchlssigkeit Teil 2: Manometrisches Verfahren zur Messung an Kunststoff-FolienTesting of plastics Determination of gas transmission rate Part 2: Manometric method for testing of plastic filmsEssais des matires pla

3、stiques Dtermination du coefficient de transmission des gaz Partie 2: Mthode manomtrique pour les mesures sur feuilles en matires plastiquesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 7 SeitenDIN 53380-2:2006-11 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsberei

4、ch 3 2 Normative Verweisungen. 3 3 Begriffe 4 4 Bezeichnung 4 5 Gasdurchlssigkeits-Prfgert . 4 5.1 Allgemeines. 4 5.2 Messzelle . 5 5.3 Druckdetektor 5 5.4 Zusatzvolumen 5 6 Hilfsmittel. 5 7 Probekrper. 5 8 Volumenbestimmung . 5 9 Durchfhrung 6 10 Auswertung . 7 11 Prfbericht. 7 DIN 53380-2:2006-11

5、3 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Kunststoffe (FNK), NA 054-04-04 AA Kunststoff-Folien und kunststoffbeschichtete Flchengebilde (Kunstleder); Allgemeine Eigenschaften erstellt. DIN 53380 Prfung von Kunststoffen Bestimmung der Gasdurchlssigkeit besteht aus: Teil 1: Volumetrisches Verfahr

6、en zur Messung an Kunststoff-Folien Teil 2: Manometrisches Verfahren zur Messung an Kunststoff-Folien Teil 3: Sauerstoffspezifisches Trgergas-Verfahren zur Messung an Kunststoff-Folien und Kunststoff-Formteilen Teil 4: Kohlenstoffdioxidspezifisches Infrarotabsorptions-Verfahren zur Messung an Kunsts

7、toff-Folien und Kunststoff-Formteilen 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung der Gasdurchlssigkeit (Permeation von permanenten, trockenen Gasen, z. B. O2, CO2, N2und Mischungen von ihnen) von Folien im Temperaturbereich von 10 C bis 40 C fest. Die Prfung nach dieser Norm is

8、t nicht anwendbar fr chemisch mit dem Probekrper reagierende und kondensierende Gase. Die Prfung nach dieser Norm ist nicht geeignet fr besonders weiche, dnne oder gummiartige Folien, da diese sich zu stark an die Unterlage anpressen. Die Gasdurchlssigkeit wird unter definierten Bedingungen durch Be

9、stimmung der Menge des durch die Probe hindurch gewanderten Gases gemessen. Das Prfverfahren ist fr die Bestimmung der Gas-durchlssigkeit im Bereich von etwa 0,5 cm3/(m2dbar) bis 20 000 cm3/(m2dbar) geeignet1). Vergleichbare Ergebnisse knnen nur an Probekrpern gleicher Dicke erhalten werden. Die Gas

10、durchlssigkeit ist abhngig von der Dicke des Erzeugnisses. Fr homogene Erzeugnisse ist die Gasdurchlssigkeit im Allgemeinen umgekehrt proportional zur Dicke. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gil

11、t nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 53370, Prfen von Kunststoff-Folien Bestimmung der Dicke durch mechanische Abtastung 1) d: Einheitenzeichen fr den Einheitsnamen Tag; 1 d =

12、 24 h DIN 53380-2:2006-11 4 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gilt der folgende Begriff. 3.1 Gasdurchlssigkeit die Menge eines Gases, die je Zeit, Flche und Druck durch eine Folie hindurchgeht 4 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur Bestimmung der Gasdurchlssigkeit nach dem manometri

13、schen Verfahren (M): Prfung DIN 53380 M 5 Gasdurchlssigkeits-Prfgert 5.1 Allgemeines Das Gert besteht aus einer zweiteiligen Messzelle aus nicht rostendem Stahl, einem Druckdetektor, einer Prfgaszufhrung, einem zuschaltbaren Zusatzvolumen und einer Vakuumpumpe (siehe Bild 1). Messzelle, Detektor, Me

14、ssvolumen und Zusatzvolumen mssen die gleiche Temperatur haben. Die Temperierung wird in einem Klte-Wrme-Prfschrank bzw. bei entsprechender Ausfhrung der Bauteile mit einem Thermostaten durchgefhrt. Legende 1 sandgestrahlte Messflche mit Probekrper 7 Vakuumpumpe 2 Messgas Zu- und Ableitung 8 Zusatzv

15、olumen 3 Halteschrauben 9 Druckdetektor 4 O-Ringdichtung 10 Auswertesystem 5 Ventil 2 11 Messvolumen 6 Ventil 1 Bild 1 Schematische Darstellung des Gasdurchlssigkeits-Prfgertes DIN 53380-2:2006-11 5 5.2 Messzelle Die Messzelle besteht aus folgenden Teilen: Zellen-Unterteil: Die Seite, auf der der kr

16、eisfrmige Probekrper aufliegt, besteht aus zwei Flchen. Die innere kreisfrmige Flche (Messflche, 70 cm2) ist durch Sandstrahlen aufgeraut, um einen gengend groen Abstand zwischen der Unterseite der Probekrper-Prfflche und der Metalloberflche zu erzielen, durch den das permeierte Gas in das Messvolum

17、en strmen kann. Die aufgeraute Flche ist von einer plangeschliffenen, polierten Ringzone umgeben, die vor dem Auflegen des Probekrpers eingefettet wird (Breite des Ringes etwa 10 mm). Zellen-Oberteil: Es enthlt die Anschlsse fr die Gas-Zuleitung und -Ableitung des zu messenden Gases. Gummi-Dichtring

18、: Er befindet sich in einer Rille des Zellen-Oberteils und wird auf die plangeschliffene, polierte Randzone des Zellen-Unterteils nahe der sandgestrahlten Messflche gedrckt. Innensechskant-Schrauben: Sie dienen zur Verbindung der beiden Zellenteile. 5.3 Druckdetektor Der Druckdetektor ist ein volume

19、nkonstanter, elektronischer Sensor. Er muss mindestens 500 mV fr 1 000 mbar bertragen und eine Auflsung von 0,1 mbar besitzen. 5.4 Zusatzvolumen Das Zusatzvolumen verfgt ber ein konstantes Volumen von 5 cm3bis 15 cm3und muss so beschaffen sein, dass sein exaktes Volumen durch Auslitern bestimmt werd

20、en kann. Es drfen keine Hohlrume enthalten sein, in denen sich beim Auslitern eine Luftblase halten kann. 6 Hilfsmittel 6.1 Dickenmessgert nach DIN 53370. 6.2 Thermometer, das gestattet, die Temperatur am Gasdurchlssigkeits-Prfgert auf 0,2 C zu messen. 6.3 Thermostat oder Klte-Wrme-Prfschrank, um di

21、e Apparatur auf einer konstanten Temperatur zu halten. 7 Probekrper Aus der aus dem Erzeugnis entnommenen Probe werden, gleichmig ber die Flche verteilt, kreisrunde Probekrper entnommen, deren Durchmesser sich nach den Maen des Prfgertes richten (etwa 110 mm). Diese sollten, soweit wie mglich, reprs

22、entativ fr die Folie sein und drfen keine fehlerhaften Stellen (z. B. Lcher) und keine sichtbaren Beschdigungen (z. B. geknitterte Stellen) aufweisen. Wenn nicht ausdrcklich anders gefordert, ist die Prfung an mindestens drei Probekrpern in einer Durchlassrichtung ausreichend. 8 Volumenbestimmung Di

23、e Bestimmung des Gertevolumens erfolgt wegen seiner unbersichtlichen Begrenzungen sowie der aufgerauten Auflageflche mit Hilfe des bekannten Zusatzvolumens. Dessen Volumen wird durch genaues DIN 53380-2:2006-11 6 Wgen vor und nach dem Auffllen mit einer geeigneten Flssigkeit bestimmt. Das Volumen er

24、gibt sich nach folgender Gleichung: mV=Z(1) Dabei ist m die Differenz zwischen den Wgungen mit und ohne Flssigkeitsfllung, in g; die Dichte der Flssigkeit, in g/cm3; VZdas Volumen des Zusatzvolumens, in cm3. Anschlieend wird eine Durchlssigkeitsmessung mit und ohne Zusatzvolumen durchgefhrt. Das Vol

25、umen der Apparatur kann dann mit Hilfe der folgenden Gleichung bestimmt werden: 2211121VqVqqqVV+= (2) Dabei ist V das genaue Volumen des Messgertes inklusive der aufgerauten Flche, in cm3(ohne Zusatzvolumen); V1das geschtzte Volumen des Messgertes, in cm3; V2das geschtzte Volumen des Messgertes V1+

26、bekanntes Zusatzvolumen VZ, in cm3; q1die Durchlssigkeit gemessen unter Annahme des Gertevolumens V1; q2die Durchlssigkeit gemessen unter Annahme des Gertevolumens V2. 9 Durchfhrung Die Probekrper sind nach Abschnitt 7 auszuwhlen, anschlieend ist die Dicke jedes Probekrpers nach DIN 53370 an 5 Stell

27、en zu messen. Die Prfung ist mit trockenem Gas durchzufhren. Auf die polierte Randzone des Zellen-Unterteils ist mit Hilfe einer Schablone ein dnner Vakuumfett-Film aufzutragen und der aus der Probe passend ausgeschnittene Probekrper aufzulegen. Das Zellen-Oberteil ist nebst Gummi-Dichtring daraufzu

28、legen. Mit den Verschlussschrauben sind die beiden Teile der Zelle zusammenzupressen. An das Zellenoberteil ist Messgas mit einem Volumenstrom von etwa 5 cm3bis 10 cm3/min einzulassen. Die Vakuumpumpe ist zu starten und die Ventile 1 (6) und 2 (5) sind zu ffnen. Je nach Dicke und Beschaffenheit der

29、Folie ist zwischen 10 min und 30 min zu evakuieren. Nach dem Schlieen von Ventil 2 (5) ist whrend des Druckanstieges der Druck in Abhngigkeit von der Zeit zu registrieren. Ist die Durchlssigkeit der Folie so gro, dass die Zeit bis zum Erreichen der Druckgrenze zu kurz wird (etwa 4 min), so wird bei

30、der nchsten Messung das Zusatzvolumen durch ffnen von Ventil 2 (5) und Schlieen von Ventil 1 (6) zugeschaltet. Zwischen den einzelnen Messungen muss die Evakuierzeit mindestens gleich gro wie die DIN 53380-2:2006-11 7 Messzeit gewhlt werden. Die Messung wird so lange wiederholt, bis der Druckanstieg

31、 in Abhngigkeit von der Zeit linear und die Durchlssigkeit konstant ist. 10 Auswertung Die Gasdurchlssigkeit q in cm3/(m2dbar) wird nach folgender Zahlenwertgleichung berechnet: ()nambnambambamblnpTpTppZAVpppq=440100010(3) Dabei ist pambder Atmosphrendruck (Barometerstand), in bar; p der abgelesene

32、Druck, in bar; V das Volumen des Messgertes, in cm3(V oder V + VZ) (nach Gleichung (1) und (2); Tndie Normtemperatur, in K; Tn= 273,15 K; pnder Normdruck, in bar; Pn= 1,013 3 bar; T die Messtemperatur, in K; A die Messflche, in cm2; Z die Messzeit bis zum Erreichen des Druckes p, in min. 11 Prfberic

33、ht Der Prfbericht muss folgende Angaben enthalten: a) Hinweis auf diese Norm; b) Art und Bezeichnung des geprften Erzeugnisses; c) Art des Gases; d) Vorbehandlung der Probekrper; e) Dicke der Probekrper, Mittelwert; f) Temperatur am Gasdurchlssigkeits-Prfgert; g) Gasdurchlssigkeit q in cm3/(m2dbar); auf ganze Zahlen gerundet, hchstens drei wertanzeigende Ziffern (bei kleinen Gasdurchlssigkeiten auf zwei, bei mittleren und hheren auf drei wertanzeigende Ziffern); h) von dieser Norm abweichende Bedingungen; i) Prfdatum.