CH474763A - Verfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur B, Bestimmung    der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien. Die Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit ist insbesondere von Wichtigkeit für Folien, die der Verpackung dienen sollen.



   Das Verfahren nach der Erfindung beruht auf dem bekannten    St.Regis-Verfahren .    Der Prüfling wird dabei als Trennwand zwischen zwei Räume unterschiedlichen Wasserdampfpartialdrucks gelegt und im Raum niederen Wasserdampfpartialdrucks die relative Feuchtigkeit mit Hilfe eines dazu geeigneten Messwertgebers ständig verfolgt. Der Zeitbedarf für die Zunahme der relativen Feuchtigkeit in diesem Raum um einen bestimmten genau definierten Betrag ist dabei ein Mass für die Wasserdampfdurchlässigkeit des Prüflings.



   Bisher bekannte Geräte basierend auf diesem Verfahren verwenden dabei kommerzielle erhältliche   Feuchtemesswlertgeber,    meist möglichst geringer Abmessungen, welche im Raum niederen Wasserdampfpartialdrucks montiert sind. Dabei ist dieser Raum im Vergleich zu den Abmessungen des Messwertgebers relativ gross. Es ist bekannt, dass die homogene Verteilung des Wasserdampfpartialdrucks in einem solchen Raum nur schwer und nach längerer Zeit durch natürliche Durchmischung erreicht werden kann. Da es aber in der Natur des Verfahrens liegt, dass die kleine, für die Ermittlung des Durchlässigkeitswertes des Prüflings massgebliche Veränderung des Wasserdampfpartialdrukkes rasch erfolgt, sind die Resultate ermittelt nach den bekannten Anordnungen zweifelhaft. Das   erfindungs-    gemässe Verfahren will diese Unzulänglichkeiten beheben.

   Ausserdem kann die Messung durch Verkleinerung des Messraums auf der Seite niederen Wasserdampfpartialdrucks in relativ kürzerer Zeit zufolge erhöhter Empfindlichkeit ausgeführt werden. Dadurch wird auch der Einfluss von äusseren Störungen (Temperaturschwan  kungen,    Randeffekte) stark vermindert.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu prüfende Folie als Grenzschicht zweier Räume unterschiedlichen Wasserdampfpartialdrucks angeordnet und das Zeitintervall gemessen wird und zur Erhöhung des Wasserdampfpartialdrucks im Raum niedrigen Wasserdampfpartialdrucks um einen bestimmten Betrag benötigt wird, wobei zur Messung der Feuchte ein Feuchtefühler verwendet wird, welcher praktisch die gleichen Dimensionen wie die Folie aufweist und im Abstand über dieser sowie parallel zu dieser im Raum niedrigeren Wasserdampfpartialdrucks angeordnet ist.



   Bei einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird eine zweiteilige Messkammer verwendet und ein Teil dieser Messkammer beispielsweise durch teilweises Füllen mit Wasser auf einen höheren Wasserdampfpartialdruck gebracht. Der andere Teil der Messkammer wird durch Durchspülen mit getrockneter Luft auf einen niedrigeren Wasserdampfpartialdruck gebracht. Der Feuchtefühler befindet sich im Raum niedrigeren Wasserdampfpartialdrucks und weist mit der feuchteempfindlichen Schicht gegen die Folie.

   Mit Hilfe eines Widerstandsmessgerätes, welches je nach Art des verwendeten Fühlers eventuell einen elektronischen Verstärker aufweist, wird nun die relative Feuchte über der Folie ständig gemessen und bei Erreichen eines bestimmten einstellbaren Messwertes eine Zeitmessvorrichtung in Gang gesetzt und bei Erreichen eines zweiten Messwertes diese Zeitmessvorrichtung angehalten und somit die Zeit gemessen,   woche    zur Erhöhung der relativen Feuchte (entsprechend einer Erhöhung des Wasserdampfpartialdrucks) um einen genau definierten Betrag notwendig ist.



   Nachfolgend wird eine beispielsweise Anordnung zur Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung beschrieben.



   Fig. 1 zeigt ein Schema der gesamten Anordnung.



  Die Messkammer 1 besteht aus zwei Abteilen 13 und 14, welche durch den Prüfling 4 getrennt sind. Der Fühler 3 zur Messung der relativen Feuchtigkeit im oberen Raum 14 hat die gleichen Dimensionen wie der der Wasserdampfpartialdruckdifferenz ausgesetzte Teil   ds es Prüflings. Die aktive Schicht 12 des Messfühlers ist    dem Prüfling zugekehrt und in minimalem Abstand von diesem parallel zur Ebene des Prüflings angeordnet. Die Ableitelektroden 7 des Feuchtefühlers sind durch den Deckel 2 der Messkammer dicht durchgeführt.



   Zur Erzeugung einer Atmosphäre höheren   Wasser    dampfpartialdrucks, beispielsweise einer gesättigten Atmosphäre, ist der untere Teil der Messkammer teilweise mit Wasser 5 gefüllt. Es resultiert im Raum 13 eine gesättigte Atmosphäre von   100%    relativer Luft  feuchte.   



   Zu Beginn der Messung wird der Raum 14 über dem Prüfling mit trockener Luft durchspült. Die trockene Luft wird durch einen der beiden Stutzen 8 eingelassen und strömt beim anderen dieser Stutzen 8 wieder ins Freie. Durch zwei Ventile 6 können diese   Luftein-und    -auslässe während der eigentlichen Messung dicht verschlossen werden.



   Das Zeitintervall, welches für die Ermittlung des Wasserdampfdurchlässigkeitmesswertes durch den Prüfling massgebend ist, kann, je nach dem nach was für Standardempfehlungen der verschiedenen Normenvereine gearbeitet werden soll, entsprechend gewählt werden. Die häufigsten Prüfvorschriften der Normenvereine schreiben Prüfungen unter   65 %    relativer Feuchtedifferenz oder unter 90 % relativer Feuchtedifferenz vor. Dabei wird im ersten Fall der zu messende relative Feuchtezuwachs z.

   B. auf 34,5 ... 35,5 % relativer Feuchte (dies entspricht 65 % relativer Feuchtedifferenz gegenüber der gesättigten Atmosphäre in 13) gelegt, währenddem im zweiten Fall dieses Intervall   zwischen 9,5 ... 10,5 % relativer F, Leuchte gelegt wer-    den kann (dies entspricht 90 % relativer Feuchtedifferenz gegenüber der gesättigten Atmosphäre in 13). Je nach der Durchlässigkeit der zu untersuchenden Prüflinge kann dabei das Intervall verkleinert oder ver  grössert    werden.



   Die Elektronik 9 wandelt das vom Messwertgeber 3 beispielsweise in Form einer elektrischen Widerstandsoder Kapazitätsänderung abgegebene Signal derart um, dass am Ausgang der Elektronikeinheit eine Zeitmessvorrichtung betätigt werden kann, wobei diese Zeitmessvorrichtung beim Passieren des einstellbaren unteren relativen Feuchtewertes in Betrieb gesetzt wird und beim Passieren des einstellbaren oberen relativen Feuchtewertes   angehalten ! twird.   



   In der beispielsweisen Anordnung in Fig. 1 sind ein Synchronmotor 10 und ein   Umdrehungszähler    11 als Ausführungsbeispiele einer solchen Zeitmessvorrichtung eingezeichnet. Diese Anordnung hat den Vorteil einer allgemein gewünschten digitalen Messwertausgabe. Natürlich könnte anstelle dieser Vorrichtung auch eine elektrisch betätigte Stopuhr oder ein optisches oder akustisches Signal, welches die Bedienungsperson zur Betätigung einer Stopuhr von Hand auffordern würde, vorgesehen werden. Auch der Anschluss eines Zeitdruckers ist möglich.



   Das Resultat der   Wasserdampfdurchlässigkeitsmes-    sung ist dem Zeitkonsum für die Zunahme der relativen Feuchte im Raum 14 um den genau bestimmten bekannten Wert umgekehrt proportional.



   In Fig. 2 ist der Feuchtemesswertgeber schematisch genauer dargestellt. Die ganze Oberfläche des Messwertgebers 3 ist dabei als aktive Schicht ausgebildet, und   die e eine Seite des Messwertgebers, welche dem Prüf-    ling zugewandt ist, durch ein Elektrodensystem in Form zweier ineinandergreifender Kämme teilweise überdeckt.



  Der Messwertgeber ist wie eingangs erwähnt von ungefähr gleichen Dimensionen wie die dem Wasserdampfpartialdruck sprung ausgesetzte Oberfläche des Prüflings.



   Der eigentliche Messwertgeber kann dabei ein Widerstandsmesswertgeber sein, der auf der Widerstands änderung einer hygroskopischen Elektrolytschicht, auf Widerstandsänderung einer   lonenaustauscherschicht    oder aber auf Kapazitätsänderung einer Metall- oder Nichtmetalloxydschicht beruht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien, dadurch gekennzeichnet, dass die zu prüfende Folie als Grenzschicht zweier Räume unterschiedlichen Wasserdampfpartialdrucks angeordnet und das Zeitintervall gemessen wird, das zur Erhöhung des Wasserdampfpartialdrucks im Raum niedrigeren Wasserdampfpartialdrucks um einen bestimmten Betrag benötigt wird, wobei zur Messung der Feuchte ein Feuchtefühler verwendet wird, welcher praktisch die gleichen Dimensionen wie die Folie aufweist und im Abstand über dieser sowie parallel zu dieser im Raum niedrigeren Wasserdampfpartialdrucks angeordnet ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Feuchtefühler ein Widerstandsfühler mit einer an einen Träger gebundenen hygroskopischen Elektrolytschicht verwendet wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Feuchtefühler ein Widerstandsfühler mit einer hydrophylisierten lonenaustauscherschicht verwendet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Feuchtefühler ein kapazitives Element bestehend aus einem M, etalloxydkörper und Elektroden verwendet wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Feuchtefühler ein kapazitives Element mit einer an einen Träger gebundenen Nichtmetalloxydschicht verwendet wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet,. dass die Zeitmessung digital und registrierend erfolgt.