Sauerstoffpermeationsrate

Was ist OTR und wofür wird es verwendet?

Die Sauerstoffpermeationsrate ist die stationäre Rate, mit der Sauerstoffgas durch einen Film diffundieren kann. Die OTR wird typischerweise als die Menge an Sauerstoff ausgedrückt, die eine gegebene Fläche an einem Tag durchdringt: cm³/(m² × 24 h) (oder cc/m²/Tag).

OTR-Tests werden häufig verwendet, um die Funktionalität von Verpackungsmaterialien zu bewerten in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie, wo Sauerstoff ein wesentlicher Faktor für Reaktionen ist, die mit Verderb verbunden sind. Die Analyseergebnisse zeigen, ob das Material der Permeation von Sauerstoff gut widerstehen kann (hohe Barriereeigenschaften) oder schlecht (niedrige Barriereeigenschaften).

Die Barriereeigenschaften von Verpackungen beeinflussen direkt die Haltbarkeit von Lebensmitteln und anderen verderblichen Produkten. Neben der Barrierewirkung gegen Sauerstoff sollte auch die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Verpackung bewertet werden. Dies erfolgt durch Prüfung der Water vapor transmission rate (WVTR).

Für ein praktisches Beispiel, wie die Ergebnisse berichtet werden, siehe diesen Beispielprüfbericht: OTR- und WVTR-Analyse von Kunststofffolien.

OTR-Testverfahren

Zur Bestimmung der Transportrate eines bestimmten Gases können verschiedene Methoden eingesetzt werden. Methoden, die Sauerstoffdetektoren verwenden, sind bei der Untersuchung von Lebensmittelverpackungen am weitesten verbreitet, da sie eine hochsensitive Möglichkeit bieten, geringe Permeabilität zu ermitteln. Der verwendete Sensor detektiert ausschließlich Moleküle des zu untersuchenden Gases und berücksichtigt keine anderen atmosphärischen Gase in der Umgebung.

Bei Beginn der OTR-Analyse werden die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit (trocken, normal oder feucht) basierend auf den vorhergesagten Lagerbedingungen des Produkts ausgewählt. Die Auswahl der Testbedingungen ist sehr wichtig, da die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung die Barrierewirkung des Materials beeinflussen.

Eine häufig verwendete Methode zur Prüfung der Sauerstoffpermeationsrate ist die coulometrische OTR. Bei coulometrischen Tests wird das Material zwischen zwei Kammern des OTR-Messgeräts versiegelt. Eine dieser Kammern enthält Sauerstoff, die andere nicht. Ein coulometrischer Sensor misst den Sauerstoff, der durch die Barrierefolie von einer Kammer zur anderen übertragen wird, und bestimmt somit die Sauerstoffpermeationsrate und Permeabilität des Materials.

Geeignete Probenmaterialien für die Prüfung der Sauerstoffpermeationsrate

Die Sauerstoffpermeationsrate kann für flexible Barrierematerialien bestimmt werden, wie beispielsweise Kunststofffolien und -bahnen, die in starren und halbstarren Verpackungen oder industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Beschichtete Folien, wie Aluminiumfolie oder metallisiertes PET, CPP, EVOH, AlOx oder SiOx, sind ebenfalls für die OTR-Analyse geeignet. Die typische Prüffläche kann entsprechend der Größe der Probe gewählt werden, jedoch wird eine Mindestprobengröße von 12 cm × 12 cm empfohlen.

Measurlabs bietet OTR-Prüfungen von Folien und Platten nach ASTM D3985 (Standardbedingungen) und ASTM F1927 (feuchte Bedingungen) an. OTR-Tests für fertige Verpackungen sind ebenfalls verfügbar. Wir sind bestens ausgestattet, um große Probenmengen zügig zu bearbeiten, und können Ihnen das vollständige Spektrum an Barrieretests, Lebensmittelkontakt-Konformitätsbewertungen und weitere Materialcharakterisierungsdienstleistungen im Rahmen eines gebündelten Angebots anbieten. Kontaktieren Sie unsere Experten über das untenstehende Formular, um Ihre Prüfbedürfnisse zu besprechen.