Schlagwort: Permeation

  • Wie dicht ist dicht? 

    Wie dicht ist dicht? 

    Permeationsmessungen – für sichere, nachhaltige und leistungsstarke Verpackungen 

    Verpackungen schützen Produkte – aber wie gut sie das wirklich tun, lässt sich nur durch präzise Messungen ermitteln und nachweisen. 
    Ein zentrales Kriterium dabei ist die Permeation: also der Durchtritt von Gasen, Wasserdampf oder Aromastoffen durch ein Verpackungsmaterial und die gesamte Verpackung. 
    Im Innoform Testservice führen wir über 1000 Permeationsmessungen an Verpackungen, Folien und Verbunden durch. Diese Daten sind die Grundlage für Produktschutz, Haltbarkeit und Nachhaltigkeit – und damit entscheidend für den Erfolg moderner Verpackungslösungen. Gerade bei der Umstellung auf Mono-Materialverpackungen wird diese Messung immer bedeutender für Hersteller und Verpacker. 

    Was ist eine Permeationsmessung? 

    Der Begriff Permeation beschreibt den Transport von Molekülen durch eine feste Barriere – in unserem Fall also durch eine Verpackungsfolie, ein Laminat oder eine Beschichtung. 
    Selbst die dichteste Verpackung ist nie völlig undurchlässig: Gase und Dämpfe wandern ständig, allerdings mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit – abhängig von Material, Dicke, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. 

    Mit einer Permeationsmessung wird genau bestimmt, wie viel und wie schnell eine Substanz durch ein Material diffundiert. Die Ergebnisse werden als Transmissionsraten angegeben, meist in cm³/(m²·d·bar) für Gase oder g/(m²·d) für Wasserdampf. 

    Warum Permeation für Verpackungen so wichtig ist 

    Barriereeigenschaften entscheiden darüber, wie lange ein Produkt frisch bleibt, wie stabil es sich lagern lässt und wie sicher es beim Endkunden ankommt. Das verhindert auch Lebensmittelverderb. 

    Ein paar typische Beispiele: 

    • Sauerstoff kann Lebensmittel oxidieren lassen – etwa Fette ranzig machen oder Farben verändern. 
    • Wasserdampf kann Pulver verklumpen oder Tabletten aufquellen lassen. 
    • Aromastoffe können ausgasen – das Produkt verliert an Geschmack und Qualität. 

    Daher ist die Permeationsmessung bei Verpackungen unverzichtbar, um: 

    • Materialien gezielt auszuwählen, 
    • Barriereschichten zu optimieren, 
    • und neue, recyclingfähige Monomaterialien zu bewerten. 

    Gerade im Kontext von nachhaltigen Verpackungslösungen liefern Permeationsdaten den entscheidenden Nachweis, ob ein Material umweltfreundlich UND funktional ist. 

    So misst Innoform die Barriereeigenschaften von Folien 

    Unser Flexpack-Labor in Oldenburg ist auf Permeationsprüfungen spezialisiert. 
    Wir verfügen über modernste Geräte und langjährige Erfahrung mit nahezu allen Verpackungsmaterialien – von klassischen Kunststoffverbunden bis zu neuartigen papierbasierten Lösungen. 

    Die gängigsten Messgrößen sind: 

    Sauerstoff-Transmissionsrate (OTR) 

    Die OTR-Messung zeigt, wie viel Sauerstoff durch eine Verpackungsfolie dringt. 
    Gemessen wird meist bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte nach DIN 53380-3, ASTM D3985 oder ISO 15105-2. 
    Sie ist besonders relevant für Lebensmittel und pharmazeutische Produkte, die empfindlich auf Oxidation reagieren. 

    Wasserdampf-Transmissionsrate (WVTR) 

    Die WVTR-Messung bestimmt, wie viel Feuchtigkeit durch eine Folie diffundiert. 
    Typische Normen sind ISO 15106-2, ISO 15106-3 und ASTM F1249. 
    Diese Messung ist entscheidend für hygroskopische Produkte wie Pulver, Tabletten oder knusprige Snacks. 

    Weitere Spezialmessungen 

    Je nach Bedarf führen wir auch Messungen für: 

    • Kohlendioxid-Permeation (CO₂, z. B. bei Getränken oder Schutzgasverpackungen), 
    • Stickstoff oder Aromastoffe durch. 

    Alle Messungen erfolgen unter akkreditierten Bedingungen gemäß DIN EN ISO/IEC 17025 – mit höchster Genauigkeit und Rückführbarkeit. 

    Vom Prüfmuster zum Ergebnis – so läuft die Prüfung ab 

    1. Musterarten: Wir prüfen Folien, Laminatabschnitte, ganze Packungen, Teile von Packungen, Flaschen, Verschlüsse etc. 
    2. Konditionierung: Je nach Anwendung werden Temperatur und Luftfeuchte genau eingestellt (z. B. 23 °C / 50 % r. F.). Sie orientieren sich aufgrund der Anwendungs-Lagerbedingungen und Füllgut. 
    3. Messung: Das Prüfgerät registriert kontinuierlich den Gasdurchtritt – bis ein stabiler Fluss erreicht ist. Das kann Tage oder Wochen dauern. 
    4. Auswertung: Wir berechnen die Permeationsrate und dokumentieren sie in einem detaillierten Prüfbericht. 

    Unsere Kunden erhalten so klare, nachvollziehbare Daten – ideal für Entwicklungsentscheidungen, Qualitätsnachweise oder Vergleichsstudien. 

    Typische Einsatzgebiete für Permeationsmessungen 

    Permeationsmessungen sind in vielen Branchen Standard – überall dort, wo Barriereeigenschaften über Produktqualität entscheiden. 

     Lebensmittelverpackungen 

    Ob Käse, Kaffee oder Snacks: Der Produktschutz hängt direkt von der Barriere gegen Sauerstoff und Wasserdampf ab. 
    Wir helfen, das optimale Verhältnis zwischen Dichtigkeit und Wirtschaftlichkeit zu finden – und prüfen auch neue nachhaltige Folienlösungen. 

     Pharma- und Medizintechnik 

    Blisterverpackungen, Transdermalpflaster oder Diagnostikartikel benötigen höchste Dichtigkeit. 
    Permeationsmessungen liefern hier die Datenbasis für Produktsicherheit und Zulassungsunterlagen. 

     Technische Anwendungen 

    Auch außerhalb der Lebensmittelindustrie spielt Permeation eine Rolle: etwa bei Solarzellen, Elektronik oder Sensoren, die empfindlich auf Feuchtigkeit reagieren. 

    Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit im Fokus 

    Die Verpackungsbranche befindet sich im Wandel: Nachhaltige und recyclingfähige Materialien gewinnen an Bedeutung. 
    Doch oft ist die Herausforderung groß, Barriere und Recyclingfähigkeit zu vereinen. 

    Bei Innoform prüfen wir deshalb auch neuartige Monomaterial-Verpackungen, Papierverbunde oder biobasierte Folien auf ihre Barriereeigenschaften. 
    Nur durch objektive Messwerte lässt sich entscheiden, ob eine nachhaltige Alternative wirklich als Ersatz für klassische Verbundfolien geeignet ist. 

    Unsere Daten unterstützen Hersteller dabei, ökologische und funktionale Anforderungen zu vereinen – ein zentraler Baustein für moderne Verpackungsentwicklung. 

    Vorteile im Überblick 

    Jahrzehntelanger Erfahrung in der Verpackungsprüfung ist Innoform Ihr kompetenter Partner für alle Fragen rund um Permeation, Materialprüfung und Qualitätssicherung. 

    Unsere Besondehreiten: 

    • Modernste Messgeräte für OTR, WVTR und mehr 
    • Akkreditierte Prüfungen nach DIN EN ISO/IEC 17025 
    • Erfahrung mit allen gängigen Normen und Materialien 
    • Schnelle, verlässliche Ergebnisse mit praxisnaher Interpretation 
    • Beratung durch erfahrene Verpackungs- und Materialexperten 

    So erhalten Sie nicht nur Zahlen, sondern klare Aussagen und Daten, die Sie direkt in Ihrer Produktentwicklung einsetzen können. Wir ordnen oft mir unseren Klienten die Werte ein und leiten weiter Schritte in unserem Service-Paket mit an. 

    Fazit: Ohne Permeationsmessung – keine sichere Verpackung 

    Permeationsmessungen sind der Schlüssel, um Verpackungen gezielt zu entwickeln, zu vergleichen und zu verbessern. Reproduzierbare, akkreditierte Werte schaffen Transparenz – und damit die Basis für Qualität, Produktschutz und Nachhaltigkeit. 

    Mit modernster Messtechnik, wissenschaftlicher Präzision und Leidenschaft für Verpackungen sorgt Innoform dafür, dass Produkte optimal geschützt werden und bleiben. 

    Sie möchten mehr über Permeationsmessungen erfahren oder Ihre Verpackungsmaterialien prüfen lassen? 
    Kontaktieren Sie uns: www.innoform-testservice.de – oder melden Sie sich gern auch telefonisch unter +49 94986-11 bei Matthias Böhne. 

    Und hier noch ein Hinweis für Entwickler und Neugierige. Testen Sie mal unseren kostenlosen

    Permeationsrechner

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  • Barrieremessungen

    Barrieremessungen

    In diesem Teil unserer Reihe DID YOU KNOW zu Barrierefolien dreht sich alles um das Messen von Barriereeigenschaften. Wir erläutern die Einheiten g/cm³/m²xdxbar und cm³/m²xdxbar und ordnen diese in die Begriffe niedrige, mittlere, hohe und ultra hohe Barriere ein.

    Wir sprechen über die Prüfverfahren vom Prinzip her und erläutern Stolpersteine für die Praxis. So klären wir über das auf, was zusätzlich zu der Prüfnorm unbedingt an Parametern beachtet werden muss, damit Werte vergleichbar sind. Hier spielen neben den beiden üblichen Prüftemperaturen 23°C (gemäßigt) und 38°C (tropisch) auch der Feuchtigkeitsgehalt – die relative Luftfeuchtigkeit – eine wesentliche Rolle. Und zwar muss diese auf der Prüf- und auf der Sensorseite beschrieben und identisch sein, damit eine Vergleichbarkeit gegeben ist.

    Die anderen Teile zu DID YOU KNOW rund um das Thema Flexpackwissen von Innoform finden Sie hier auf Youtube. Abonnieren Sie gerne den Kanal oder schauen Sie einfach regelmäßig in unseren Newsletter.

    Einen Inno-Talk gibt es auch zu diesem Thema. Registrieren Sie sich gerne kostenlos online. Oder stöbern Sie einfach einmal auf der neuen Web-Site vom Inno-Talk.

    Und hier geht es direkt zur Playlist DID YOU KNOW – Folienwissen von Innoform.

    Fragen und Kommentare sowie Anregungen senden Sie bitte an ks@innoform.eu.

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    Porosität, Permeation und Partialdruck

    Einstieg in die Barrierefolien Teil 4

    Did you know: Porosität und Permeation gehören nicht in eine Schublade und basieren auf völlig unterschiedlichen Mechanismen. So spricht man von Porosität für das Durchdringen und/oder Durchströmen von z. B. Gasen durch poröse Schichten, wie Defekte in Aluminiumfolien (Poren) oder auch Fehlstellen in anorganischen Barriereschichten wie SiOx und AlOx.

    Bei Kunststoffen ohne Poren spricht man hingegen von Permeation, die als Diffusion in der Physik gut beschrieben ist. Diese Permeation, um die es hier gehen soll, hängt vor allem von diesen Faktoren ab:

    • Temperatur
    • Zeit
    • Feuchte => Konditionierungszustand
    • Material
      • Kristallinität
      • Dichte
      • Dicke
    • Permeand (Gas)
    • Partialdruck

    Der Partialdruck ist der Druck, der einem Gas in einer Gasmischung zufällt. Bei Meeresniveau und 1013 mbar Luftdruck und 21 % Sauerstoff in der Luft entspricht das einem Partialdruck, der quasi die Haupttriebfeder für die Permeation darstellt, von 213 mbar.

    Bei anderen Druckverhältnissen, Mischungen und mehr oder weniger Sauerstoff in der Verpackung steigt der Druck zum Gasaustausch oder er fällt. Wenn beispielsweise schon einiges an Sauerstoff in die Packung permeiert ist, verläuft die Permeation von außen nach innen immer langsamer.

    Schaut man sich an, welche Schritte bei der Permeation im und an dem Material ablaufen, so sind das im Wesentlichen diese drei:

    • Adsorption
    • Diffusion
    • Desorption

    So muss sich erst das Gas an der Oberfläche lösen, dann durchdringen (diffundieren) und dann wieder entmischen aus dem Material in die andere Atmosphäre auf der Innenseite.

    All das beschreibe ich mit einfachen Worten in dem aktuellen Did you Know Video – in der Reihe Flexpackwissen von Innoform.

    Mehr Flexpackwissen gibt es auch unter www.inno-talk.de

    Alle Did you Know Videos von Innoform findet ihr hier

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  • Ralf Seitter zur Dichtheitsprüfung

    Ralf Seitter zur Dichtheitsprüfung

    Ralf Seitter ist seit 2002 Geschäftsführer der MRS Seitter GmbH. Er hat tiefgreifende Erfahrung im Vertrieb, Service und in der Kalibrierung von Messgeräten für Forschung und Qualitätssicherung. Die Entwicklung spezieller Applikationen zur Permeationsprüfung, Verpackungsprüfung, mechanische Papier- und Folienprüfungen und Wasserdampfdurchlässigkeit sowie die Bewertung des Erscheinungsbildes von Oberflächen und Messgeräte für Lacke und Farben gehören zu seinen Kernkompetenzen.
    Am liebsten beschäftigt er sich mit der Bestimmng der Wasserdampfdurchlässigkeit von Baustoffen (auf PE- und PP-Folien) und von Textilien.
    Was hat Sie bewogen, der Einladung von Innoform zu folgen? Ich bin in regelmäßigem losen Kontakt mit Herrn Schröder – wenn man mit kreativen Köpfen ab und an telefoniert, dann kommt auch ab und an ein Vorschlag zu einem Vortrag dabei heraus. Multilayer ist der Themenschwerpunkt, den das SKZ und Innoform gelegt haben. Was wird Ihre Kernaussage dazu im Rahmen der Tagung sein? Multilayer ist nicht mein perönlicher Schwerpunkt, sondern wie man verschiedene Parameter dieses Werkstoffes prüft. Aber generell ist für mich Verpackung nicht böse. Sie referieren über “Leckprüfung – Stand der Technik und der Normung”. Worauf sollte man aus Ihrer Sicht bei der Wahl eines Dichtheitsprüfsystems speziell für Siegelnähte achten? Ich denke, das Gerät sollte auf die Verpackung abgestimmt sein, d. h. die Messgrenze sollte den Anforderungen des Produktes an die Verpackung entsprechen. Auch wäre es schön, wenn das Gerät ohne Hochschulabschluss zu bedienen wäre. Klar wäre im Hinblick auf Industrie 4.0 eine vollautomatische und zerstörungsfreie 100 %ige Prüfung genial, nur werden sich das nur Globalplayer preislich leisten können, und auch diese Anlagen sind in der Performance begrenzt. Deshalb liegt mein Schwerpunkt im Bereich Schutzgasverpackungen in einfachen, präzisen Leckprüfgeräten in der “unteren” Preisklasse (unter € 10.000,-) für kleine und mittlere Betriebe, die bereits Geräte zur Messung der Gaskonzentration im Kopfraum der Verpackung (eingedeutscht: Headspaceanalyser) nutzen. Besonders wichtig finde ich, dass das Gerät die Leckrate quantifizieren kann und nicht nur schlecht oder gut sagen kann – dazu mehr in meinem Vortrag. Wo sehen Sie für Folienhersteller und -Verwender besonderes Innovationspotenzial? In der Senkung des Energie- und Rohstoffverbrauches. Kompostierbare Folien haben ihren Reiz, sollten aber nicht auf Kosten der Lebensmittelerzeugung gehen. Wir haben es mit dem “Bio”-Anteil im Sprit gesehen – es bringt nichts. Wie lassen sich Multilayer und Kreislaufwirtschaft für Ihren Einflussbereich miteinander vereinbaren? Die Erhöhung der Mindesthaltbarkeit vermindert Lebensmittelwegwurf – damit hat der Multilayer schon seinen Dienst erfüllt, und eine Papierverpackung ist sicher auch nicht “grün”. Innoform bietet technisch orientierte Tagungen an. Besucher sind in der Regel Fachleute aus der Branche, Hersteller und Verwerter. Was erwarten Sie persönlich von der Zuhörerschaft? Ich würde eher sagen, was die Zuhörer vom Referenten erwarten dürfen: Die Zuhörer bezahlen für die Tagung. Dafür sollten sie auch korrekte “Ware” erhalten, also objektive, informative Vorträge, frei von übertriebener (Eigen)Werbung des Referenten. Konferenzen zum Thema „Kunststoffe in der Verpackung“ erfreuen sich größerer Beliebtheit. Woher kommt Ihrer Meinung nach dieses große Interesse an Wissen und auch Kontakten trotz häufig negativer Berichterstattung in den öffentlichen Medien? Vermutlich, weil die Hersteller raus aus der bösen Ecke möchten – wobei ja die Ecke nicht böse ist. Jeder Ansatz dazu ist willkommen. McDonalds hat es vorgemacht: Das Logo von rot auf grün geändert … aber das können die Multilayerhersteller besser. Welchen Einfluss haben Ihrer Meinung nach der gesellschaftliche Druck sowie rechtliche Vorgaben und Kundenanforderungen auf die Innovation in der Herstellung von Multilayer-Folien? Die Entwicklung von “Bio”-Folien – ob das Sinn macht, kann ich leider nicht beurteilen – habe aber so meine Bedenken. Wie schätzen Sie auf einer Skala von 1 (sehr gut) bis 5 (schlecht) die Zukunftschancen für Mehrschichtfolien im Vergleich zu anderen Folienarten ein und warum? Da habe ich ehrlich gesagt keine Ahnung davon. Unsere Teilnehmer möchten die Referenten auch gern persönlich besser kennenlernen. Deshalb eine persönliche Frage: Wofür begeistern Sie sich neben Ihren beruflichen Aufgaben besonders? Mountainbike fahren und das Schrauben an Fahrrädern generell. Das beschäftigt micht zur Zeit am meisten nebenher.  

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  • Welchen Einfluss hat Feuchtigkeit auf die Sauerstoffbarriere?

    Welchen Einfluss hat Feuchtigkeit auf die Sauerstoffbarriere?

    “Prüfen und Bewerten von Folienverpackungen”

    Permeation (Teil 6) von Karsten Schröder (Innoform)

    Der Einfluss von Feuchtigkeit, die in der Regel entweder aus dem verpackten Gut oder aus der Umgebungsluft stammt, kann erheblichen Einfluss auf die Sauerstoffbarriere (Sperrwirkung) einer Folie haben. Wann das ein Problem werden kann und welche Alternativen zur Verfügung stehen, wird hier erläutert. Zudem werden die beiden Begriffe „organische Barriere“ und „anorganische Barriere“ beschrieben. 1. Wann ist Feuchtigkeit für die Sauerstoffbarriere ein Problem? Um zu wissen, ob Feuchtigkeit zum einen die Barriere verschlechtert und zum anderen überhaupt anwesend ist, muss man sich die Packungen selbst ansehen. Ist das Material denn überhaupt anfällig für einen Barriereverlus? – Denn darum geht es ja. Oder handelt es sich um ein Material, das gar nicht seine Barriere gegen Sauerstoff verändert, wenn die Feuchtigkeit im und um die Folie schwanken? Handelt es sich um eine organische oder anorganische Barriere? Mit anderen Worten ist sie feuchtigkeitsempfindlich oder nicht? Und dann ist noch zu berücksichtigen, wie feucht denn nun die Barriereschicht wirklich wird und im schlechtesten Fall (worst case) werden kann. 1.1 Organische Barrieren Kennen sie eigentlich den Begriff der organischen Barriere, der mehr und mehr Einzug in der „Barrierewelt“ und Folienindustrie findet? Gemeint ist in diesem Zusammenhang, dass die Barriere- oder Sperrschicht in der Folie aus Kunststoff (organischem Material) erzeugt wird. Beispiele hierfür sind Polyamid und vor allem Ethylen-Vinyl-Alkohol (EVOH). Die meisten – ja man kann sogar sagen bis auf PVDC alle üblichen Materialien – zeigen dabei ein Verhalten, das in der Praxis nachteilig sein kann.  Und zwar immer dann, wenn Feuchtigkeit im Spiel ist. Die Sauerstoffbarriere nimmt mit zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt im Polymer (organischem Material) ab. Ich will hier nicht zu tief ins Detail gehen, aber doch erwähnen, dass man sich das Wasser als eine Art Quellmittel vorstellen kann, das den Abstand zwischen den Makromolekülen des Folienmaterials vergrößert und somit Platz für Permeation – also Durchdringen von Sauerstoff macht.   Die Abbildung zeigt, wie sich durch das „Einlagern“ von Wasser mehr Raum für die Permeation von Gasen – hier Sauerstoff, bietet.   Welche Polymere / Kunststoffe nun wie stark in der Barriere beeinflusst werden, hängt nicht nur vom Polymer selber ab, sondern auch von den Schichten, die es umgibt. Zur Vereinfachung und grundlegendem Verständnis, möchte ich hier aber nur prinzipielle Trends darstellen, die einfach in praktischen Versuchen dann quantifizierbar sind.
    Abbildung 2: Prinzipskizze aus Innoform Seminaren: Einfluss von Feuchte auf die Sauerstoffpermeation üblicher „Folienpolymere“
    Das PVDC tanzt hier aus der Reihe, weshalb es auch so gerne für tiefgezogene also verformte Barriereschichten für feuchte Umgebungen oder feuchte Füllgüter eingesetzt wird. Auch das PET verliert nicht die Barriere, wird aber aufgrund seiner eher weniger starken Sperrwirkung nicht wirklich als Barriere gegen Sauerstoff eingesetzt. Zum Einsatz kommt das PET z.B. als Material für thermogeformte Schalen, da die Materialdicken der Ausgangsfolien dicker sind und somit die Barriere besser.     1.2 Anorganische Barrieren Im Gegensatz dazu spricht man von allen anderen üblichen Barriereschichten, wie z.B. die Metallisierung mit Aluminium, die Aluminiumfolie selbst oder Siliziumoxid (SiOx) bzw. Aluminium-Oxid (AlOx) bedampften Folien von anorganischen Barrieren. Diese sind nicht aus Kunststoff, sondern aus anorganischen Materialien wie Metall. Das heißt allerdings nicht, dass es keine Folie wäre, sondern nur, dass die Sperrschicht oder Barriereschicht durch eine Nicht-Kunststoffschicht erzeugt wird. Diese anorganischen Schichten haben nun den atemberaubenden Vorteil, dass sie bei allen Feuchtigkeiten nahezu die gleichen Sperreigenschaften behalten, die sie auch im trockenen Zustand haben. Die folgenden Diagramme zeigen den Einfluss der Feuchtigkeit auf z.B. ein EVOH-Copolymer, wie es üblicherweise in vielen Fleisch-, Wurst- und Käseverpackungen verwendet wird:
    Abbildung 3: Abhängigkeit der Sauerstoffbarriere von Temperatur und Luftfeuchtigkeit bei EVOH
      Und dann haben die anorganischen Barrieren noch einen grandiosen Vorteil, der alles andere überragt, aber in der Praxis kaum beachtet wird. Sie haben eine gute Barriere gegen (fast) alles. Sie sperren gut gegen Wasserdampf, Sauerstoff, Aromen, und manche sogar gegen Licht (Aluminiumfolie oder Aluminium-Metallisierung. Nur verformen lassen sich die spröderen, anorganischen Schichten leider nur sehr wenig und zeigen doch auch immer wieder in der Praxis Knickbrüche in Falzkanten. Hier kann oft zwar durch geschickte Verbundstrukturen entgegen gewirkt werden, aber diese Eigenschaft ist immer mit zu beachten.   2. Fazit Egal ob eine organische oder anorganische Barriere verwendet wird – es sind immer die Rahmenbedingungen der Anwendung für die Folienverpackung zu berücksichtigen. Wird ein warmes, feuchtes Klima in der Umgebung erwartet und es ist eine ausgezeichnete Sauerstoffbarriere erforderlich, so sind anorganische Barrieren vorzuziehen oder PVDC einzusetzen. Alle anderen Konstruktionen führen unweigerlich zu Herausforderung in Design, Struktur und Verarbeitung. Sind hingegen thermische Verformung, Flexibilität und eine effiziente Herstellung wichtig, spielen die Kunststoffbarriereschichten  (organischen Barrieren) ihre Vorteile voll aus. Wie bei allen Industrieprodukten gibt es hier auch innerhalb von Materialklassen signifikante Unterschiede hinsichtlich Barriere und Feuchtigkeitsempfindlichkeit. Hier gilt es also den richtigen Lieferanten mit dem richtigen Rohstoff zu wählen, um z.B. auch EVOH gefahrlos für feuchte Klimate einsetzen zu können. Welche Schicht / welches Material welche Durchlässigkeit zeigt oder anders ausgedrückt, welche Barriere bietet, können Sie leicht online mit unserem kostenlosen Permeationsrechner ermitteln: http://www.innoform-testservice.de/tpages/tools/permeation.php Wenn Sie sich kostenlos mit Ihrer E-Mailadresse einloggen, sehen Sie sogar alle wichtigsten Barrierematerialien und können schon einmal virtuell ausrechnen lasen, wie diese sich im Verbund darstellen. Ich freue mich wieder auf zahlreiche Kommentare und Anregungen für weitere Beiträge in unserer Innoform Expertenecke hier oder auf XING. Freundlicher Gruß, Karsten Schröder     P.S. Weitere Artikel zu diesem Themenbereich finden Sie nachstehend: 1. Kennen Sie eigentlich den Unterschied zwischen Dichtheitsprüfung und Permeationsmessung? 2. Was bedeutet eigentlich die Einheit cm³/m³ x d x bar bei der Permeationsmessung? 3. Was ist eigentlich die Permeationsrate? 4. Was gibt die Wasserdampfdurchlässigkeit eigentlich an? 5. Was bedeutet, die Folie hat eine gute Barriere?   Die nächsten Innoform Veranstaltung finden Sie HIER.   Innoform GmbH Testservice Industriehof 3 26133 Oldenburg www.innoform.de TS@innoform.de    

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    Was ist eigentlich die Permeationsrate?

    “Prüfen und Bewerten von Folienverpackungen”: Permeation (Teil 3) von Karsten Schröder (Innoform) Der Begriff der Permeationsrate oder auch oft einfach nur als Permeation bezeichnet ist aus der Welt der Folienverpackungen nicht weg zu denken. Doch wenn man die einfache Frage beantworten soll, was das eigentlich ist, wird es für viele schwierig. In unseren Seminaren versuchen wir das immer bildhaft zu erläutern. Die Permeationsrate wird im Wesentlichen durch zwei Faktoren beeinflusst: 1.    Den „Drang“ eines Gases, durch eine Folie zu permeieren 2.    Die Möglichkeit des Gases durch die Folie zu gelangen 1  Der „Drang“ von Gasen in die Verpackung oder aus ihr hinaus Der Drang eines Gases für den Durchtritt durch eine Folie wird durch den s.g. Partialdruckunterschied zwischen der Außenseite der Folienverpackung und der Innenseite bestimmt. Sind also außen in der Umgebungsluft die üblichen 21% Sauerstoff und innen in der Verpackung 0%Sauerstoff, so ist der Partialruckunterschied für den Sauerstoff bei normalem Atmosphärendruck von 1000 mbar (=  Hekto Pascal [hPa]) 210 mbar. Trivial ausgedrückt heißt dass, das der „Drang“ des Sauerstoffs, um in die Verpackung zu gelangen, einem Druck von 210 mbar entspricht. Das ist also sozusagen der Antrieb für den Sauerstoff überhaupt in die Verpackung zu „wollen“. Wie sich das bei anderen Drücken verhält, zeigt dieses Bild aus unseren Seminarunterlagen:
    Abbildung 1: Partialdruck des Sauerstoff auf Höhe des Meeresspiegel
    Abbildung 2: Partialdruck von Sauerstoff auf 2000m Höhe
                Das heißt also, wenn man es ganz genau rechnen will, muss man den Atmosphärendruck und die Druckdifferenz zwischen Außen- und Innendruck der Verpackung berücksichtigen. In der Praxis werden aber immer „normierte“ Werte angegeben und nur solche – immer auf gleiche Bedingungen normierte Bedingungen sollten für Vergleiche heran gezogen werden.   2  Die Möglichkeit eines Gases durch eine Folie zu gelangen Nun mag es auf den ersten Blick ja unmöglich erscheinen, dass durch eine „intakte Folie“ überhaupt Gase hindurch gelangen. Was ist der Grund dafür, dass insbesondere durch Kunststofffolien Gase wie Sauerstoff hindurch gelangen können? Ganz einfach erklärt liegt es daran, dass •  Gase sich in Kunststoffen lösen können (Adsorption) •  Gase durch Kunststoffe durchwandern können (Diffusion) •  Gase aus Kunststoffen in eine Atmosphäre (z.B. auf der Innenseite der Verpackungen) sich wieder „entlösen“ können. (Desorption) Hierzu wieder ein erklärendes Bild mit den drei genannten Schritten der Diffusion:
    Abbildung 3: Funktionsskizze des Durchdringens von Gasen durch eine Folienverpackung
    Abbildung 3: Funktionsskizze des Durchdringens von Gasen durch eine Folienverpackung
                      Zusammenfassung: Ist also viel Sauerstoff draußen und wenig drinnen in einer Folienverpackung, geht das permeieren schneller. Die Permeationsrate ist hoch. Hat das Material eine gute Barriere gegen das Gas, so ist die Permeationsrate niedriger als bei Materialien ohne eine Barriere. Vergleicht man normierte Werte bei gleichen Drücken, Temperaturen und gleichem Gas (z.B. Sauerstoffpermeationsrate bei 23°C, 75% rel. Feuchte und 1000 mbar Atmosphärendruck) so gibt die Permeationsrate die Sperrwirkung (Barriere) der jeweiligen Folie gegen das jeweilige Gas im Vergleich an. Und genau das ist es, worüber die meisten reden, wenn sie von Permeationsrate oder Barriere oder Sperrwirkung einer Folie reden. Ich freue mich wieder auf zahlreiche Kommentare und Anregungen für weitere Beiträge in unserer Innoform Expertenecke auf XING oder hier in unserem Blog.   Weitere Artikel zu diesem Themenbereich: http://www.innoform-coaching.de/blog/category/expertenecke/ http://www.innoform-coaching.de/blog/2012/01/04/kennen-sie-eigentlich-den-unterschied-zwischen-dichtheitsprufung-und-permeationsmessung/ Freundlicher Gruß, Karsten Schröder Mein XING Profil   Werden Sie doch auch Mitglied unserer Innoform XING-Gruppe: “Sichere Folienverpackungen” Bilder, Videos und Experten Meinungen stellen wir nach Tagungen und Seminaren exklusiv auf unserer Facebook Seite zur Verfügung. Werden Sie auch Fan!

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