Hapenläpäisynopeus

Hapenläpäisynopeus (OTR) on nopeus, jolla happikaasu läpäisee materiaalin, esimerkiksi jäykän tai joustavan muovikalvon.

OTR:ää käytetään laajalti erilaisten pakkausmateriaalien barrierominaisuuksien, eli happikaasun läpäisyn vastustuskyvyn mittaamiseen, sillä happi on merkittävä pakattujen elintarvikkeiden pilaantumisen aiheuttaja.

  • Nopeat tulokset
  • Henkilökohtaista apua asiantuntijoilta
  • Kilpailukykyiset hinnat
  • Takuu tulosten oikeellisuudesta

Hapenläpäisynopeus (oxygen transmission rate, OTR) on menetelmä, jolla voidaan mitata happikaasun kulkeutumisnopeus materiaalin läpi. OTR:ää käytetään yleisimmin pakkausmateriaalien barrierominaisuuksien määrittämiseen. Nämä ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi elintarvikkeiden ja kosmetiikan, sekä farmaseuttisten ja muiden tuotteiden säilyvyyteen. Vesihöyryn ohella happi aiheuttaa suurimman osan ruoan pilaantumiseen liittyvistä reaktioista ja vaikuttaa siten pakatun tuotteen säilyvyysaikaan. Hapetushajoaminen voi vaikuttaa elintarvikkeiden, kuten kahvin, suklaan, juuston, lihan ja steriilisti pakattujen valmistuotteiden, väriin, makuun ja mikrobiologiseen stabiilisuuteen. Siksi hapen läpäisy on vesihöyryn läpäisyn (WVTR) ohella materiaalin keskeinen ominaisuus, joka vaikuttaa elintarvikepakkausten säilyvyyteen.

Hapetushajoamisen estäminen

Ilman poistaminen pakkauksesta (tyhjiöpakkaaminen) tai ilman korvaaminen typellä tai hiilidioksidilla (suojakaasupakkaaminen, MAP) ovat yleisiä tapoja estää hapen aiheuttamat reaktiot ja ylläpitää tuotteen laatua koko sen säilyvyysajan. Näiden kahden lähestymistavan onnistuminen riippuu pakkausmateriaalin kyvystä toimia suojana, toisin sanoen sen kyvystä estää hapen luonnollinen läpivirtaus, joka syntyy hapen osapaineiden eroista pakkauksen sisäpuolen (0-2%) ja ulkopuolen (21%) välillä.

Mittauksen yksityiskohdat ja menetelmät

Hapenläpäisynopeus, eli se nopeus, jolla happikaasu voi vakaassa tilassa läpäistä kalvon, ilmaistaan tietyn kokoisen alueen läpi kulkeutuvan hapen massana yhden päivän ajalta: g/(m2⋅24 h). Materiaalin läpäisevyyteen vaikuttaa sen paksuus, mutta myös tietyt ympäristötekijät, kuten suhteellinen kosteus (RH) ja lämpötila. Hapenläpäisynopeus voidaan mitata eri standardilämpötiloissa ja suhteellisissa kosteuksissa, esimerkiksi 23 °C:ssa ja 0% RH:ssa. Tyypillinen testauspinta-ala voidaan valita näytteen koon mukaan. Materiaalin barrierominaisuudet määritellään OTR:n avulla: materiaalilla voi olla kyky vastustaa hapen läpipääsyä hyvin (hyvät barrierominaisuudet) tai huonosti (huonot barrierominaisuudet).

Määritettäessä materiaalin läpäisevyyttä tietylle kaasulle voidaan käyttää useampia menetelmiä. Happidetektoreita käyttäviä menetelmiä sovelletaan eniten elintarvikepakkausten tutkimisessa, koska tällöin alhainen läpäisevyys on määritettävä suurella herkkyydellä. Käytetty anturi havaitsee vain tutkimuksen kohteena olevan kaasun molekyylit, jolloin se ei ota huomioon muita ympäröivän ilmakehän kaasuja. OTR-analyysiä aloitettaessa lämpötila ja suhteellinen kosteus (kuiva, normaali tai kostea), jossa testi suoritetaan, on valittava tuotteen ennakoitujen säilytysolosuhteiden perusteella. Testiolosuhteiden valinta on erittäin tärkeää, sillä mittaustulos vaihtelee ympäristön lämpötilan ja kosteuden mukaan.

Kulometrinen OTR

Kulometrisessä OTR:ssä tutkittavaa materiaalia oleva suojakalvo suljetaan OTR-laitteen kahden kammion väliin. Toinen näistä kammioista sisältää happea ja toisesta se puuttuu. Kulometrinen anturi mittaa suojakalvon läpi kammiosta toiseen siirtyvän hapen ja määrittää siten hapen siirtymisnopeuden ja materiaalin läpäisevyyden.

Näytteet

Hapenläpäisynopeus voidaan määrittää joustaville suojamateriaaleille, joita käytetään erilaisten tuotteiden pakkaamisessa tai teollisissa sovelluksissa: jäykissä ja puolijäykissä pakkauksissa käytettävät muovikalvot ja päällysteet ovat sopivia näytemateriaaleja. Materiaalien barrierominaisuuksia voidaan yleensä kasvattaa pinnoitteilla. Pinnoitettujen erikoiskalvojen, kuten folion tai metalloidun PET:n, CPP:n, EVOH:n, AlOx:n tai SiOx:n ominaisuudet voidaan mitata OTR:llä.

Soveltuvat näytematriisit

  • Esimerkiksi elintarvikkeiden, kosmetiikan ja farmaseuttisten tuotteiden pakkaukset
  • Jäykät ja puolijäykät pakkaukset
  • Muovikalvot ja -päällysteet
  • Laminaatit
  • Päällystetyt paperit
  • Alumiinifoliot
  • Metalloidut kalvot
  • Päällystämättömät kalvot

OTR:n tyypillisiä käyttökohteita

  • Pakkausmateriaalien barrierominaisuuksien mittaaminen
  • Teolliset sovellukset
  • Tuotekehitys ja laadunvalvonta
Mittauspalvelumme

Yksinkertainen ja läpinäkyvä hinnoittelu

Hinnat ilmoitettu ilman arvonlisäveroa (24 %).

Tarjouspyyntö

Ota yhteyttä

Voit myös lähettää sähköpostia info@measurlabs.com tai soittaa meille numeroon +358 40 735 4843.

Vastaamme aina vuorokauden sisällä.
UKK

Usein kysytyt kysymykset

Mihin OTR:ää yleensä käytetään?

OTR:ää käytetään yleisimmin erilaisten tuotteiden pakkausmateriaalien hapeltasuojaamiskyvyn määrittämiseen niiden säilyvyysajan arvioimiseksi. OTR auttaa suunnittelemaan pakkausmateriaaleja, joiden ominaisuudet on optimoitu vastaamaan tietylle tuotteelle ominaisia vaatimuksia. Tuotteen laatua ja säilyvyyttä on mahdollista parantaa optimoimalla pakkausmateriaalien hapen läpäisyä OTR-analyysin tulosten perusteella. Kopolymeerisuhteiden, pehmittimien pitoisuuksien ja polymerisaatioprosessien säätäminen OTR:n avulla mahdollistaa tehokkaan tuotekehityksen myös teollisuuden sovelluksissa.

Mitkä ovat OTR:n rajoitteet?

Suhteellisella kosteudella (RH) voi olla suuri vaikutus tiettyjen kalvojen suojaamiskykyyn, minkä vuoksi OTR-mittaukset tehdään yleensä kuivissa olosuhteissa. Esimerkiksi EVOH:n hapen läpäisy kasvaa voimakkaasti, kun kosteus ylittää 75%. Kalvon paksuus ja ympäristön lämpötila on myös tarpeen ottaa huomioon, sillä ne voivat osaltaan vaikuttaa tuloksiin.

OTR:ssä käytettävien suojamateriaalien on usein oltava joustavia, jäykkiä ja pinnaltaan tasaisia.

Millaisia näytteitä OTR:llä voi analysoida?

Jäykkien pakkausten joustavat suojamateriaalit soveltuvat analyysiin. Näytteet voivat olla esimerkiksi muovikalvoja ja -päällysteitä, laminaatteja, päällystettyjä papereita, alumiinifolioita tai metalloituja kalvoja. Näytteillä on oltava tasainen pinta tiukan tiivisteen aikaansaamiseksi OTR-laitteen kahden kammion välille.

Mikä Measurlabs on?

Measurlabs tarjoaa erilaisia laboratorioanalyyseja tuotekehittäjille ja laatujohtajille. Suoritamme osan analyyseista omassa laboratoriossamme, mutta enimmäkseen ulkoistamme ne huolella valikoiduille kumppanilaboratorioille. Tällä tavoin pystymme lähettämään kunkin näytteen sille sopivimpaan laboratorioon ja tarjoamaan asiakkaillemme korkealaatuisia analyyseja yli tuhannella eri menetelmällä.

Miten palvelu toimii?

Kun otat meihin yhteyttä tarjouspyyntölomakkeella tai sähköpostilla, yksi menetelmäasiantuntijoistamme ottaa mittauksesi hoitaakseen ja vastaa mahdollisiin kysymyksiisi. Saat kirjallisen tarjouksen, jossa on kerrottu mittauksen yksityiskohdat ja osoite, johon voit lähettää näytteet. Me huolehdimme sen jälkeen näytteiden toimittamisesta oikeisiin laboratorioihin ja kirjoitamme tuloksista sinulle selkeän mittausraportin.

Kuinka lähetän näytteeni?

Näytteet toimitetaan laboratorioomme yleensä lähetillä. Varmista yksityiskohdat asiantuntijamme kanssa ennen näytteiden lähettämistä.

Hapeltasuojaamiskyvyn analysoiminen hapenläpäisynopeuden (OTR) avulla on helppo tapa määrittää pakkausmateriaaliesi laatu. Measur tarjoaa laadukkaita OTR-mittauspalveluita laajan luotettavien laboratorioiden verkostomme kautta.