Tester di permeabilità ai gas a 3 celle ad alta sensibilità
Tester di permeabilità ai gas a 3 celle ad alta sensibilità - ToronGPT™ 3H
Tester di permeabilità ai gas a pressione differenziale sotto vuoto con tre camere indipendenti
ToronGPT™ 3H è un tester di permeabilità ai gas ad alta sensibilità che misura la velocità di trasmissione dei gas (GTR) di pellicole plastiche, pellicole laminate, fogli metallici e materiali di imballaggio ad alta barriera. Il sistema utilizza il metodo della pressione differenziale sotto vuoto per determinare con quale facilità ossigeno, azoto, anidride carbonica e altri gas attraversano una barriera. Tre camere indipendenti consentono ai laboratori di controllo qualità e ricerca e sviluppo di analizzare campioni separati contemporaneamente, aumentando la produttività senza compromettere la precisione. Un limite di misurazione di 0.01 cm³/(m²·24h·0.1MPa) è adatto sia alle pellicole di uso comune che alle strutture ad alta barriera più esigenti.
Oltre a un singolo valore di trasmissione, il ToronGPT™ 3H riporta il coefficiente di permeabilità, il coefficiente di diffusione e il coefficiente di solubilità, offrendo agli scienziati dei materiali un quadro completo di come un gas si muove attraverso un polimero. Il controllo della temperatura tramite bagno termostatico mantiene ciascuna camera a un punto di riferimento stabile in un intervallo da 5 °C a 95 °C, e un generatore di umidità opzionale aggiunge umidità relativa controllata per la valutazione della barriera in condizioni di utilizzo reali. Un convertitore delta-sigma a 24 bit e sensori di vuoto ad alta precisione integrati rilevano le piccole variazioni di pressione prodotte dai film ad alta barriera.
Il funzionamento avviene tramite un software di controllo dedicato con un flusso di lavoro a un solo pulsante che gestisce ogni test attraverso le fasi di evacuazione, permeazione e risultato senza interventi manuali. Le curve dei dati in tempo reale consentono agli operatori di monitorare l'andamento di pressione, temperatura e trasmissione, mentre la calibrazione con pellicola di riferimento tracciabile garantisce la validità dei risultati per audit e certificazioni. Il ToronGPT™ 3H (tester di permeabilità ai gas ad alta sensibilità a 3 celle) è ideale per laboratori di imballaggio, farmaceutici, alimentari, elettronici e accademici che necessitano di dati affidabili sulle proprietà di barriera.
Tester di permeabilità ai gas a 3 celle ad alta sensibilità - Applicazioni ToronGPT™ 3H
Il ToronGPT™ 3H supporta i test di barriera ai gas in diversi settori industriali, dove il controllo dell'ossigeno, dell'umidità e della permeazione dei gas protegge la qualità e la durata di conservazione dei prodotti.
- Imballaggi per alimenti e bevandeVerifica la barriera contro l'ossigeno e l'anidride carbonica di pellicole e laminati per proteggere sapore, freschezza e durata di conservazione dall'ossidazione.
- Packaging farmaceutico e medicale: valuta la capacità di barriera di pellicole blister, fogli e buste che proteggono farmaci sensibili all'umidità e all'ossigeno.
- Imballaggi flessibili e trasformazione: Qualifica laminati multistrato, pellicole metallizzate e strutture rivestite durante lo sviluppo e il controllo qualità dei lotti.
- Pellicole ad alta barriera e rivestite: valuta i rivestimenti EVOH, PVDC, SiOx e AlOx in cui la trasmissione dei gas è molto bassa e l'elevata sensibilità è fondamentale.
- Lamina metallica e materiali alluminatiMisura la permeazione di gas in tracce attraverso laminati di alluminio e pellicole metallizzate sottovuoto utilizzate in applicazioni di barriera esigenti.
- Gomma, pneumatici ed elastomeri: caratterizza la permeazione dei gas attraverso fogli di gomma e mescole per rivestimenti interni di pneumatici ai fini dello sviluppo di materiali.
- Ricerca su membrane e filtrazione: studia il comportamento di permeazione e separazione di membrane permeabili e film polimerici in condizioni controllate.
- Incapsulamento di componenti elettronici e fotovoltaici: testa pellicole barriera che proteggono i componenti elettronici e fotovoltaici sensibili dall'ingresso di ossigeno e umidità.
- Ricerca accademica e sui materiali: quantifica i coefficienti di permeabilità, diffusione e solubilità per studi di scienza dei polimeri e modellazione delle barriere.
Internazionali
Il ToronGPT™ 3H è progettato per essere conforme ai metodi di prova riconosciuti a livello internazionale per la misurazione della portata di trasmissione del gas mediante il metodo della pressione differenziale.
- ASTM D1434 - Metodo di prova standard per la determinazione delle caratteristiche di permeabilità ai gas di pellicole e fogli di plastica
- ISO 15105-1 - Materie plastiche: film e fogli: determinazione della velocità di trasmissione del gas: parte 1: metodi a pressione differenziale
- ISO 2556 - Materie plastiche: Determinazione della velocità di trasmissione dei gas di film e fogli sottili a pressione atmosferica: Metodo manometrico
- JIS K 7126-1 - Materie plastiche: film e fogli: determinazione della velocità di trasmissione del gas: parte 1: metodo della pressione differenziale
Tester di permeabilità ai gas a 3 celle ad alta sensibilità - ToronGPT™ 3H - Caratteristiche principali
Il ToronGPT™ 3H combina misurazioni ad alta sensibilità con automazione e analisi multi-campione, puntando a dati di barriera accurati e ripetibili su un'ampia gamma di materiali.
- Metodo della pressione differenziale del vuotoConsente di stabilire un gradiente di pressione preciso attraverso il campione per una misurazione accurata della trasmissione del gas su materiali a bassa e alta barriera.
- Tre camere di prova indipendenti: analizzano tre campioni contemporaneamente, ognuno con il proprio canale dati e sensore di temperatura, consentendo così ai laboratori di elaborare più campioni per turno.
- Ampia gamma di rilevamentoCopre un intervallo da 0.01 a 190,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa), gestendo pellicole ordinarie e strutture ad alta barriera complesse su un'unica piattaforma.
- Acquisizione dati Delta-Sigma a 24 bit: risolve le piccole variazioni di pressione prodotte da pellicole ad alta barriera, supportando le prestazioni ad alta sensibilità dello strumento.
- Sensori di vuoto integrati ad alta precisione: monitorare la pressione della camera inferiore con una precisione di 0.1 Pa per calcoli di trasmissione affidabili e stabili.
- Controllo della temperatura del bagno d'acqua: mantiene ciascuna camera a un punto di riferimento stabile in un intervallo da 5 °C a 95 °C per test isotermici ripetibili.
- Analisi del coefficiente di permeazione: riporta i coefficienti di permeabilità, diffusione e solubilità insieme alla velocità di trasmissione per una caratterizzazione più approfondita del materiale.
- Controllo dell'umidità opzionale: un generatore di umidità aggiuntivo applica un'umidità relativa controllata per riprodurre le reali condizioni di servizio durante i test di barriera.
- Monitoraggio ambientale integrato: un sensore interno di temperatura e umidità registra le condizioni della stanza a ogni test per una migliore tracciabilità.
- Flusso di lavoro automatizzato con un solo pulsante: un singolo comando esegue l'intera sequenza, dall'evacuazione allo spegnimento, riducendo lo sforzo dell'operatore e la variabilità tra una prova e l'altra.
- Curve di dati in tempo realeI grafici a schermo di pressione, temperatura e trasmissione consentono agli operatori di valutare a colpo d'occhio l'andamento e la stabilità del test.
- Calibrazione tracciabile tramite pellicola di riferimentoLa calibrazione rispetto a pellicole di riferimento certificate garantisce la validità dei risultati ai fini del controllo qualità e delle verifiche di certificazione.
- Pressione differenziale configurabileFunzionamento standard fino a 0.1 MPa, con intervalli opzionali di 1.0 MPa e 4.0 MPa per studi specializzati di permeazione ad alta pressione.
- Capacità multigass: esegue test su ossigeno, azoto, anidride carbonica, elio e altri gas, con configurazioni per gas infiammabili o tossici disponibili su richiesta.
- Integrazione della gestione dei dati di laboratorio: si collega al software di gestione dei dati di laboratorio per la centralizzazione di registrazioni, revisione e reportistica.
- Modalità di test multipleLe modalità selezionabili consentono di adattare lo strumento a diversi materiali, gas e requisiti di sensibilità.
Teoria e metodo
Il metodo della pressione differenziale, detto anche metodo manometrico, misura la trasmissione del gas mantenendo un gradiente di pressione controllato attraverso una pellicola. Il campione divide la cella di prova in una camera superiore e una inferiore. Lo strumento crea il vuoto nell'intero circuito del gas, quindi immette il gas di prova nella camera superiore a una pressione preimpostata, mentre la camera inferiore inizia in condizioni prossime al vuoto. Questa differenza di pressione diventa la forza motrice che spinge il gas attraverso il materiale.
Il trasporto del gas segue il modello di dissoluzione-diffusione. Le molecole si dissolvono sulla superficie a monte del film, diffondono attraverso la matrice polimerica e desorbono sulla superficie a valle. Il coefficiente di permeabilità (P) è pari al prodotto del coefficiente di diffusione (D) e del coefficiente di solubilità (S), quindi una singola cella di prova può caratterizzare tutte e tre le proprietà. Man mano che il gas si accumula nella camera inferiore sigillata, la pressione in essa aumenta in proporzione alla quantità permeata e un sensore di vuoto ad alta precisione ne monitora l'aumento nel tempo.
Il sistema calcola la velocità di trasmissione del gas a partire dalla pendenza a regime della pressione nella camera inferiore in funzione del tempo, utilizzando l'area di prova, il volume della camera e la temperatura noti. Lo spessore del film e il differenziale di pressione applicato forniscono quindi il coefficiente di permeabilità, mentre la porzione transitoria della curva, corrispondente al ritardo temporale, permette di determinare i coefficienti di diffusione e solubilità. Il controllo della temperatura tramite bagno termostatico mantiene ciascuna camera isotermica e il convertitore delta-sigma a 24 bit rileva le piccolissime variazioni di pressione generate dai film ad alta barriera, garantendo così l'elevata sensibilità del tester.
Tester di permeabilità ai gas a 3 celle ad alta sensibilità - ToronGPT™ 3H - Specifiche tecniche
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Range di misurazione | Da 0.01 a 190,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa) (standard) |
| Risoluzione | 0.001 cm³/(m²·24h·0.1MPa) |
| Camere di prova | 3, indipendente |
| Precisione del vuoto | 0.1 Pa |
| Intervallo di temperatura | 5 ° C a 95 ° C |
| Precisione temperatura | ± 0.1 ° C |
| Umidità ambiente | 0% UR; dal 35% al 90% UR; 100% UR (opzionale) |
| Precisione dell'umidità | ±1% UR (opzionale) |
| Spessore del campione | ≤ 3 mm |
| Misura di prova | ≥ 150 mm × 94 mm |
| Area di prova | 48 cm² |
| Gas di prova | O₂, N₂, CO₂, He e altri (gas infiammabili o tossici come H₂, CH₄, H₂S, C₂H₂, C₂H₄ disponibili su richiesta e da specificare in anticipo) |
| Differenziale di pressione | Da -0.1 MPa a 0.1 MPa (standard); 1.0 MPa, 4.0 MPa (opzionale) |
| Interfaccia del gas | Ø8 mm |
| Dimensioni | 730 mm (L) × 510 mm (L) × 360 mm (A) |
| Tensione | AC 220 V, 50 Hz (disponibile anche 110 V) |
| Peso netto | 63 kg |
La consegna standard
| Articolo | Descrizione |
|---|---|
| Unità principale | Strumento per test di permeabilità ai gas a tre camere |
| computer | PC di controllo dedicato |
| Software di controllo | Software per il funzionamento dello strumento e l'analisi dei dati. |
| regolatore di temperatura | Unità di controllo della temperatura del bagno d'acqua |
| Pompa a vuoto | Prima del test, svuota il circuito del gas. |
| Modulo di controllo della pompa del vuoto | Gestisce il funzionamento della pompa del vuoto |
| Regolatore di serbatoio | Regola la pressione di alimentazione dalla bombola del gas di prova |
| Scheda di acquisizione PCIe | Interfaccia di acquisizione dati per il PC di controllo |
| cavo di comunicazione | Collega lo strumento al PC di controllo |
| Cutter per campioni | Prepara i campioni fino alle dimensioni di prova richieste |
| Grasso per vuoto | Sigilla il campione all'interfaccia della camera |
accessori opzionali
| Articolo | Descrizione |
|---|---|
| Generatore di umidità | Aggiunge test di umidità relativa controllata |
| Film di riferimento | Pellicola certificata per calibrazione tracciabile |
| Grasso per vuoto | Ulteriore grasso sigillante per il montaggio del campione |
| Cutter per campioni | Taglierina aggiuntiva per la preparazione dei campioni |
| Sistema di gestione dei dati di laboratorio | Software centralizzato per la gestione e la creazione di report sui dati. |