Die Bedeutung von Wasser- und Sauerstoffdurchlässigkeitstests in der Kunststoffindustrie

13 September 2025

Kunststofffolien, die im Alltag weit verbreitet sind, spielen eine entscheidende Rolle bei der Verpackung von Produkten wie Lebensmitteln, Arzneimitteln und Kosmetika, die die menschliche Gesundheit direkt beeinflussen. Diese Kunststoffverpackungen dienen nicht nur dem Schutz des Produkts vor äußeren Einflüssen, sondern auch der Verlängerung der Haltbarkeit, der Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit und dem Schutz der Gesundheit der Verbraucher. Um jedoch festzustellen, ob die Schutzfunktionen von Verpackungsfolien tatsächlich von hoher Qualität sind, müssen sie bestimmten Qualitätskontrolltests unterzogen werden. Zu den wichtigsten gehören Flüssigkeits- und Gasdurchlässigkeitstests.

Was ist Durchlässigkeit und warum ist sie wichtig?

Verpackungsfolien sind niemals zu 100 % undurchlässig. Auf molekularer Ebene können Gase, Wasser und Feuchtigkeit durch die Folie dringen und mit dem Produkt in Kontakt kommen.

Gasdurchlässigkeit: die Rate, mit der Gase wie Sauerstoff und Kohlendioxid durch die Verpackung dringen.
Wasserdampfdurchlässigkeit: die Geschwindigkeit, mit der Feuchtigkeit aus der Umgebung durch die Folie zum Produkt gelangt.
Wasserdurchlässigkeit: die Rate, mit der flüssiges Wasser unter Druck oder Kontakt durch die Folie dringt.

Die Durchführung dieser Tests ist entscheidend, um Produktschäden zu verhindern, die Qualität zu erhalten und die Einhaltung internationaler Standards sicherzustellen.

Gasdurchlässigkeit: Die Sauerstoff- und Kohlendioxidbarriere

Die Sauerstoffdurchlässigkeit ist bei Verpackungsfolien besonders wichtig. Sauerstoff führt zum Verderb vieler Lebensmittel und Arzneimittel.

Beispielsweise verderben Lebensmittel und verlieren Geschmack und Aroma, wenn sie mit Sauerstoff in Kontakt kommen. Die Wirkstoffe in Arzneimitteln zersetzen sich bei Sauerstoffeinwirkung und verkürzen so die Haltbarkeit.

Wasserdampfdurchlässigkeit: Die Feuchtigkeitsbarriere

Feuchtigkeit ist der größte Feind von Lebensmittel- und Arzneimittelverpackungen:

Hygroskopische Lebensmittel (z. B. Milchpulver, Kaffee, Kekse) erweichen oder verderben bei Feuchtigkeit.
Arzneimittel (Tabletten und Kapseln) lösen sich durch Feuchtigkeit auf und verlieren ihre Wirksamkeit.
Mechanische und elektronische Teile korrodieren aufgrund von Feuchtigkeit.

Aus diesem Grund wird die WVTR (Water Vapor Transmission Rate – Wasserdampfdurchlässigkeitsrate) in Verpackungsfolien gemessen, um ihre Durchlässigkeit zu bestimmen.

Wasserdurchlässigkeit

Die Wasserdurchlässigkeit ist besonders wichtig bei Kunststoffverpackungen, die mit Flüssigkeiten in direktem Kontakt stehen (z. B. Flüssiglebensmittelbehälter, Shampooflaschen, Flüssigmedizinverpackungen).

Leckagetests messen, wie gut die Verpackung Flüssigkeit zurückhält.
Durchlässigkeitstests unter Druck analysieren die langfristige Haltbarkeit der Verpackung.

Standards: Erklärung von ASTM und ISO

Damit Durchlässigkeitstests zuverlässig sind, müssen sie nach internationalen Standards durchgeführt werden.

🔹 ASTM-Teststandards

ASTM D3985: Die am häufigsten verwendete Methode zur Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit.
ASTM F1249: Entwickelt zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit.
ASTM F1307: Definiert verschiedene Testmethoden für Gas- und Dampfdurchlässigkeit.

Diese Standards ermöglichen es Herstellern, verschiedene Materialien zu vergleichen und internationale Anerkennung zu erlangen.

🔹 ISO-Teststandards

ISO 15105-1: Definiert die Differenzdruckmethode zur Messung der Gasdurchlässigkeit.
ISO 15105-2: Beschreibt die coulometrische Sensormethode für Gasdurchlässigkeit.
ISO 2528: Regelt die Testmethoden zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit.

ISO-Standards stellen sicher, dass Verpackungsfolien insbesondere auf europäischen und asiatischen Märkten gültig sind.

Testgeräte zur Messung der Flüssigkeits- und Gasdurchlässigkeit

Sauerstoffdurchlässigkeitsprüfgerät (OTR): Entspricht ASTM D3985 und ISO 15105.
Wasserdampfdurchlässigkeitsprüfgerät (WVTR): Misst nach ASTM F1249 und ISO 2528.
Wasserdurchlässigkeitsprüfgerät: Testet die Widerstandsfähigkeit der Verpackung gegen direkten Flüssigkeitskontakt.
Multistationssysteme: Testen mehrere Proben gleichzeitig und sparen Zeit.

Qualitätskontrollprozess bei Verpackungsfolien

Die Qualitätskontrolle bei Verpackungsfolien sollte in jeder Produktionsphase durchgeführt werden:

Rohmaterialkontrolle: Prüfung der Barriereeigenschaften des verwendeten Polymers.
Kontrolle nach der Produktion: Proben aus extrudierten Folien werden getestet.
Kompatibilitätstest: Die Verpackung wird mit dem tatsächlichen Produkt getestet, um die reale Leistung zu bewerten.
Routinemäßige Labortests: Laufende Qualitätsüberwachung während der Produktion.

Alarge-Lösungen

Alarge bietet die folgenden Lösungen für Hersteller von Verpackungsfolien und verwandte Branchen:

ASTM- und ISO-konforme OTR- (Sauerstoffdurchlässigkeit), WVTR- (Wasserdampfdurchlässigkeit) und Wasserdurchlässigkeitstestsysteme,
Komplette Systeme zur Prüfung der Wasserbeständigkeit,
Laboraufbau- und Beratungsdienste.

Auf diese Weise stellen Hersteller die Einhaltung internationaler Standards sicher und erhöhen gleichzeitig das Vertrauen der Kunden.

Fazit

Gas-, Wasser- und Wasserdampfdurchlässigkeitstests bei Verpackungsfolien sind entscheidend, um die Haltbarkeit von Produkten zu verlängern, die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten und die Einhaltung internationaler Standards zu demonstrieren. Mit Geräten, die den ASTM- und ISO-Anforderungen entsprechen, können Hersteller die weltweite Akzeptanz ihrer Produkte garantieren.

Mit den hochpräzisen Geräten und Beratungsdiensten von Alarge können Unternehmen sicherere, langlebigere und standardkonforme Verpackungslösungen entwickeln.