أهمية اختبارات نفاذية الماء والأكسجين في صناعة البلاستيك

تُستخدم الأفلام البلاستيكية بشكل واسع في حياتنا اليومية، وتلعب دوراً أساسياً في تغليف المنتجات مثل الأغذية، الأدوية، ومستحضرات التجميل التي تؤثر بشكل مباشر على صحة الإنسان. لا تقتصر وظيفة هذه العبوات البلاستيكية على حماية المنتجات من العوامل الخارجية فقط، بل تساعد أيضاً على إطالة العمر الافتراضي، ضمان سلامة الغذاء وحماية صحة المستهلك. ومع ذلك، لمعرفة ما إذا كانت الخصائص الوقائية للأفلام عالية الجودة بالفعل، يجب أن تخضع لاختبارات مراقبة الجودة، وأهمها اختبارات نفاذية السوائل والغازات.

ما هي النفاذية ولماذا هي مهمة؟

الأفلام البلاستيكية لا تكون أبداً مانعة تماماً. على المستوى الجزيئي، يمكن للغازات والماء والرطوبة أن تعبر الفيلم وتتفاعل مع المنتج.

  • نفاذية الغازات: معدل مرور الغازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عبر العبوة.
  • نفاذية بخار الماء: سرعة انتقال رطوبة الجو عبر الفيلم إلى المنتج.
  • نفاذية الماء: معدل مرور الماء السائل عبر الفيلم تحت الضغط أو التلامس.

إجراء هذه الاختبارات أمر بالغ الأهمية لمنع تلف المنتج، الحفاظ على جودته وضمان مطابقته للمعايير الدولية.

نفاذية الغازات: حاجز الأكسجين وثاني أكسيد الكربون

تُعتبر نفاذية الأكسجين مهمة بشكل خاص في الأفلام البلاستيكية. فالأكسجين يؤدي إلى تلف العديد من الأغذية والأدوية.

على سبيل المثال، تتلف الأغذية وتفقد النكهة والرائحة عند ملامستها للأكسجين. كما تتحلل المواد الفعالة في الأدوية عند تفاعلها مع الأكسجين، مما يقلل من مدة صلاحيتها.

نفاذية بخار الماء: حاجز الرطوبة

الرطوبة هي العدو الأكبر لتغليف الأغذية والأدوية:

  • الأغذية شديدة الامتصاص للرطوبة (مثل مسحوق الحليب، القهوة، البسكويت) تفسد أو تصبح طرية عند امتصاصها للرطوبة.
  • الأدوية (الأقراص والكبسولات) تتحلل عند تعرضها للرطوبة وتفقد فعاليتها.
  • الأجزاء الميكانيكية والإلكترونية تتعرض للتآكل بسبب الرطوبة.

لذلك يتم قياس معدل انتقال بخار الماء (WVTR) لتحديد مستوى النفاذية في الأفلام البلاستيكية.

نفاذية الماء

تُعتبر نفاذية الماء مهمة بشكل خاص في العبوات البلاستيكية المخصصة للسوائل (مثل عبوات الأغذية السائلة، زجاجات الشامبو، وعبوات الأدوية السائلة).

  • اختبارات التسرب تقيس قدرة العبوة على الاحتفاظ بالسوائل.
  • اختبارات النفاذية تحت الضغط تحلل متانة العبوة على المدى الطويل.

المعايير: شرح ASTM وISO

لضمان موثوقية اختبارات النفاذية، يجب إجراؤها وفقاً للمعايير الدولية.

🔹 معايير ASTM

  • ASTM D3985: الطريقة الأكثر شيوعاً لقياس نفاذية الأكسجين في الأفلام.
  • ASTM F1249: معيار لقياس نفاذية بخار الماء.
  • ASTM F1307: يحدد طرق اختبار مختلفة لنفاذية الغازات والأبخرة.

تُمكّن هذه المعايير المصنعين من مقارنة المواد المختلفة والحصول على اعتراف دولي.

🔹 معايير ISO

  • ISO 15105-1: يحدد طريقة الضغط التفاضلي لقياس نفاذية الغازات.
  • ISO 15105-2: يصف طريقة المستشعر الكولومتري لنفاذية الغازات.
  • ISO 2528: ينظم طرق اختبار نفاذية بخار الماء.

تضمن معايير ISO قبول الأفلام البلاستيكية في الأسواق الأوروبية والآسيوية.

أجهزة الاختبار لقياس نفاذية السوائل والغازات

  • جهاز اختبار نفاذية الأكسجين (OTR): يتوافق مع ASTM D3985 وISO 15105.
  • جهاز اختبار نفاذية بخار الماء (WVTR): يقيس وفق ASTM F1249 وISO 2528.
  • جهاز اختبار نفاذية الماء: يقيم مقاومة العبوة عند ملامسة السوائل.
  • أنظمة متعددة المحطات: تسمح باختبار عدة عينات في نفس الوقت، مما يوفر الوقت.

عملية مراقبة الجودة في الأفلام البلاستيكية

يجب إجراء مراقبة الجودة في الأفلام البلاستيكية في جميع مراحل الإنتاج:

  • مراقبة المواد الخام: يتم تقييم خصائص الحاجز للبوليمر المستخدم.
  • المراقبة بعد الإنتاج: تُؤخذ عينات من الفيلم المبثوق للتحليل.
  • اختبار التوافق: يتم اختبار العبوة مع المنتج الفعلي لقياس الأداء الحقيقي.
  • الاختبارات المخبرية الروتينية: متابعة مستمرة للجودة أثناء الإنتاج.

حلول Alarge

تُقدم Alarge للشركات المصنعة للأفلام البلاستيكية وللقطاعات الأخرى:

  • أجهزة اختبار OTR (نفاذية الأكسجين)، WVTR (نفاذية بخار الماء) ونفاذية الماء، جميعها متوافقة مع ASTM وISO،
  • أنظمة اختبار كاملة لمقاومة الماء،
  • خدمات استشارية وتصميم مختبرات.

وبهذا يضمن المصنعون الالتزام بالمعايير الدولية وزيادة ثقة العملاء.

الخلاصة

تُعتبر اختبارات نفاذية الغازات والماء وبخار الماء في الأفلام البلاستيكية ضرورية لإطالة العمر الافتراضي للمنتجات، ضمان سلامة الأغذية، والالتزام بالمعايير الدولية. باستخدام أجهزة متوافقة مع ASTM وISO، يمكن للمصنعين ضمان قبول منتجاتهم في الأسواق العالمية.

بفضل أجهزة Alarge عالية الدقة وخدماتها الاستشارية، تستطيع الشركات تطوير حلول تغليف أكثر أماناً، متانة وامتثالاً للمعايير.