Permeationszelle OTR-PSt3 / -PSt6 / -PSt9

Ein gut charakterisierter 100 μm-PET-Film (Hostaphan ® RB 100) wurde für Messungen mit der Permeationszelle und einem PSt6-Sensor verwendet. Die Permeabilität dieses Films ist bekannt und wurde in mehr als 100 Referenzmessungen im Bereich von 12,26 bis 14,10 cm3 (STP) / (m2 d Bar) bestimmt. Zuerst wurden beide Kammern der Messzelle mit Stickstoff gespült, um die Leckage der Vorrichtung zu ermitteln (Nullwert). Dann wurde die untere Kammer mit Sauerstoff gefüllt und über mehrere Tage gemessen. Der Anstieg des Sauerstoffpartialdrucks, der mit dem optischen Sensor aufgezeichnet wurde, zeigte eine quasi / lineare Steigung bis zu 40 hPa. Die in der Meßzelle bestimmte Sauerstoffpermeation betrug 12,78 cm³ (STP) / (m² d Bar), was in guter Übereinstimmung mit der zuvor bestimmten Permeabilität für den Referenzfilm steht.

(Müller K., et al.: New Permeation Measurement Device Using Chemical Optical Sensor Spots, 25th IAPRI Symposium on Packaging, 2011, Berlin)

Die erforderlichen Sauerstoffbarriereeigenschaften für Lebensmittelverpackungen können in einem weiten Bereich variieren. Einige atmende frische Früchte oder Gemüse benötigen eine extrem niedrige Barriere-Verpackung. Diese hochpermeablen Materialien können nicht mit der etablierten Gasträgermethode gemessen werden. Mit dem optischen Permeationsmesssystem können hingegen auch perforierte Folien und Papiermassen untersucht werden. Die höchste gemessene Permeabilität mit diesem System betrug 2 x 107 cm³ (STP) / (m² d bar) für eine 30 μm PET-Folie, die mit CaCO₃ gefüllt war.

Materialien mit extrem hoher Barriere werden bei technischen Anwendungen, wie z.B. für Vakuumisolationspaneele oder Photovoltaikmodule, benötigt und zeigen Permeationsraten von unter 5 x 10-3 cm³ (STP) / (m² d bar). In der Permeationszelle mit integriertem PSt9-Sensor wurde ein Film aus mehreren metallisierten PET-Schichten mit einer PE-Versiegelungsschicht gemessen. Der ermittelte Nullwert betrug 0,0176 cm³ (STP) / (m² d bar). So kann dieses Messsystem zur Bestimmung der Sauerstoffpermeation in Hochbarrierematerialien verwendet werden.