ما هو OTR — ASTM D3985؟
يقيس اختبار OTR كمية الأكسجين التي تمر عبر الفيلم لكل وحدة مساحة ووحدة زمنية. يتم تركيب العينة بفصل غرفتين؛ يتم تغذية الأكسجين إلى جانب واحد والغاز الحامل إلى الجانب الآخر، ويتم قياس الأكسجين المار بمستشعر قياس الكولومتر. يتم إعطاء النتيجة بالسم³/م²/اليوم.
الغرض من OTR — ASTM D3985
والغرض من ذلك هو تحديد وظيفة حاجز الأكسجين في العبوة وتوفير بيانات لحساب العمر الافتراضي للمنتجات الحساسة للأكسدة. الأكسجين هو السبب الرئيسي لأكسدة الدهون وفقدان اللون وتدهور الفيتامينات.
على أي منتجات يُطبَّق OTR — ASTM D3985؟
- أفلام التعبئة والتغليف الحاجز
- EVOH والهياكل المعدنية
- أفلام التعبئة والتغليف المعدلة في الغلاف الجوي
- زجاجات وحاويات PET
- رقائق نفطة الصيدلانية
في أي قطاعات يُستخدم OTR — ASTM D3985؟
المواصفات المتعلقة بـ OTR — ASTM D3985
- ASTM D3985نفاذية الأكسجين (OTR) امتحان
شروط OTR — ASTM D3985
- درجة الحرارة والرطوبة
- محددة في المعيار؛ يتم استخدام 23 درجة مئوية ورطوبة نسبية محددة بشكل شائع
- تأثير الرطوبة
- بالنسبة للحواجز مثل EVOH، يرتفع OTR بشكل ملحوظ مع زيادة الرطوبة
- التوازن
- ويستمر القياس حتى يتم الوصول إلى معدل انتقال ثابت
جهاز OTR — ASTM D3985
- جهاز اختبار OTR (نوع المستشعر الكولومتري)
- وحدة التحكم في الرطوبة
- تركيبات قياس مستوى الحزمة
- نظام إمداد الغاز
متطلبات العينة لـ OTR — ASTM D3985
- - عينات فيلم مسطحة خالية من الثقوب والتجاعيد
- يجب أن تغطي العينة خلية القياس بالكامل
- يجب توفير معلومات حول بنية الفيلم وسمكه وطبقة الحاجز
- يجب توفير عبوة مختومة إذا كان قياس مستوى العبوة مطلوبًا
مدة OTR — ASTM D3985
يستمر القياس حتى يتم الوصول إلى التوازن. بالنسبة للهياكل عالية الحاجز، تكون كمية الأكسجين التي تمر عبرها منخفضة جدًا، لذلك يمتد وقت الموازنة بشكل ملحوظ ويمكن أن يستغرق القياس أيامًا.
إجراء OTR — ASTM D3985
- 1يتم قطع العينة ووضعها في خلية القياس دون أي تسرب.
- 2يتم تطهير النظام بالغاز الناقل.
- 3يتم جلب ظروف درجة الحرارة والرطوبة إلى التوازن.
- 4يتم تغذية الأكسجين إلى جانب واحد.
- 5تتم مراقبة الأكسجين الذي يمر عبره بشكل مستمر بواسطة المستشعر.
- 6يتم تسجيل النتيجة بمجرد الوصول إلى قيمة ثابتة.
معايير قبول OTR — ASTM D3985
معيار القبول هو الحد الأقصى لقيمة OTR في المواصفات. يتم تعيين الحد وفقًا لحساسية المنتج للأكسدة ومدة الصلاحية المستهدفة.
تقييم النتائج
تعتبر قيمة OTR المقدمة دون ذكر حالة الرطوبة مضللة: حيث ترتفع نفاذية البوليمرات الحاجزة مثل EVOH بشكل ملحوظ مع الرطوبة، لذا فإن القيمة الممتازة التي يتم الحصول عليها في ظل الظروف الجافة قد لا تمثل استخدامًا حقيقيًا. قياس الفيلم أيضًا لا يمثل الحزمة بأكملها.
تقرير OTR — ASTM D3985
- تحديد العينة وسمكها وبنية الطبقة
- قياس درجة الحرارة وحالة الرطوبة النسبية
- المعيار والطريقة المطبقة
- نتيجة OTR (سم³/م²/يوم) وعدم اليقين في القياس
- اتجاه طبقة الحاجز
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- التوجيه الأوروبي 94/62/EC بشأن التغليف ونفايات التغليف
- لائحة مراقبة نفايات التغليف
- الاتحاد الأوروبي 1935/2004 (المواد الملامسة للأغذية — عند الانطباق)
Ambalaj Testleri — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار OTR؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
يفحص اختبار التعبئة والتغليف وظيفتين مختلفتين بشكل منفصل: هل تحمي العبوة المنتج أثناء النقل، وهل تنقل مادة التغليف مواد ضارة إلى محتواها؟ ويتطلب هذان السؤالان بنية مختبرية مختلفة ويجب عدم الخلط بينهما.
من جانب الحماية، تُجرى محاكاة التوزيع: تُطبَّق اختبارات السقوط والاهتزاز والضغط والتكديس، وعند الحاجة الضغط المنخفض، في تسلسلات تمثل سلسلة الشحن الحقيقية. وتكتسب هذه الاختبارات معناها كتسلسل وليس بشكل فردي؛ ففي الحياة الواقعية أيضًا تتعرض العبوة لأحمال متتالية ويُبنى كل حمل على الضرر الذي خلَّفه سابقه. وتحدد مواصفات مثل ISTA وASTM D4169 هذه التسلسلات حسب نوع الشحنة.
يحدد نوع الشحنة التسلسل نفسه. ويختلف تعرض الحمل المحمّل على منصة نقالة عن تعرض طرد يُشحن بشكل فردي: إذ يتعرض الأخير لمناولة أكبر بكثير وسقوط أكثر وصدمات في اتجاهات أكثر تنوعًا. وقد أبرز نمو التجارة الإلكترونية هذا السيناريو الثاني وحوّل محاكاة شحن الطرود إلى مجموعة مواصفات قائمة بذاتها.
على جانب ملامسة الأغذية، الهجرة هي ما يُحتسب: إذ تُقارن كمية المادة المنتقلة من مادة التغليف إلى الغذاء بحدود الهجرة الكلية والنوعية. وبالنسبة للتغليف البلاستيكي، تُحدَّد قائمة المواد المسموح بها والحدود في تشريع منفصل؛ ويستند إعلان المطابقة (DoC) إلى هذا التقييم وهو وثيقة يجب أن تحملها كل حلقة في سلسلة التوريد.
في اختبار الهجرة، يُعد اختيار المحاكي أمرًا حاسمًا. ونظرًا لعدم عملية الاختبار بالغذاء الحقيقي، تُستخدم سوائل تمثل الغذاء: محاكيات مختلفة للأغذية المائية والدهنية والحمضية. ويُبطل اختيار المحاكي الخاطئ النتيجة؛ ويعتمد الاختيار على نوع الغذاء الذي ستلامسه العبوة ودرجة الحرارة.
خصائص الحاجز هي محور ثالث. وتحدد نفاذية الأكسجين وبخار الماء مباشرة مدة صلاحية المنتج؛ وفي تغليف الأدوية والأغذية تُعد هذه القيم مدخلات تصميمية. وأداء الحاجز حساس لدرجة الحرارة والرطوبة النسبية، لذا فإن ظروف القياس جزء من التقرير.
يُعد تغليف الأجهزة الطبية المعقمة أكثر الأقسام الفرعية تنظيمًا صرامةً في هذه العائلة. فالعبوة هنا حاجز يحافظ على التعقيم؛ وتسير مقاومة السدادة واختبار التسريب ومحاكاة التوزيع ودراسات مدة الصلاحية معًا كحزمة تحقق واحدة.
يزداد الجانب التشريعي للتغليف صرامةً بسرعة. إذ يجب الآن أن تكون قابلية إعادة التدوير ونسبة المحتوى المستعاد وتقليل التغليف وأهداف إعادة الاستخدام قابلة للقياس والإعلان؛ وهذا يحوّل تصميم التغليف من عملية اختيار مواد إلى عملية امتثال.
مجموعات الطرق في هذا المجال
محاكاة التوزيع
السقوط والاهتزاز العشوائي والثابت التردد والضغط والتكديس والضغط المنخفض؛ كتسلسلات وفق ISTA وASTM D4169.
المقاومة الميكانيكية
مقاومة سحق الحافة (ECT) في الكرتون المضلع، ومقاومة الانفجار، ومقاومة انضغاط الصندوق، والتصاق تقشير الشريط.
قياسات الحاجز
معدل نفاذية الأكسجين (OTR)، ومعدل نفاذية بخار الماء (WVTR)، والنفاذية في مواد الأفلام والصفائح.
الهجرة
اختبارات الهجرة الكلية والنوعية؛ ويُختار المحاكي وظروف درجة الحرارة وفق سيناريو الاستخدام.
السدادة والسلامة
مقاومة تقشير السدادة، وكشف التسرب عبر تغلغل الصبغة، واختبار الفقاعات، وتحليل الفراغ العلوي.
مدة الصلاحية
الشيخوخة الحقيقية الزمن والمسرَّعة؛ جزء من حزمة التحقق في التغليف المعقم.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يُعد اختبار سقوط واحد محاكاة توزيع؛ إذ تُطبَّق الاختبارات وفق التسلسل المحدد في المواصفة.
- يكون اختبار الهجرة الذي يُجرى بمحاكٍ خاطئ أو درجة حرارة تلامس خاطئة غير صالح.
- إن الشيخوخة المتسارعة لا تحل محل الشيخوخة في الوقت الحقيقي؛ يتم دعم المطالبة بمدة الصلاحية من خلال البيانات في الوقت الفعلي.
- تصح قيم الحاجز مقترنة بدرجة حرارة القياس والرطوبة النسبية؛ ولا يمكن مقارنة قيمة OTR/WVTR معطاة دون ذكر الظروف.
- قد يتطلب تغيير التغليف (مورد الفيلم، معلمة الختم، تصميم الصندوق) تكرار التحقق من الصحة.
- لا يُعد إعلان مطابقة ملامسة الأغذية تقرير اختبار؛ بل هو وثيقة تستند إلى التقارير لكنها تلخص تقييمًا أوسع.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- تقليل أضرار الشحن والتحقق من تصميم التغليف
- إعلان مطابقة لتغليف ملامسة الأغذية
- دعم ادعاء مدة الصلاحية
- التحقق من صحة تغليف الأجهزة المعقمة
- إعلانات قابلية إعادة التدوير والمحتوى بموجب تشريع التغليف
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول OTR — ASTM D3985
لماذا تعتبر حالة الرطوبة مهمة جدًا؟
تمتص البوليمرات الحاجزة الشائعة مثل EVOH والبولي أميد الرطوبة، وترتفع نفاذية الأكسجين عند امتصاصها للرطوبة. قد لا يتلامس OTR المنخفض الذي تم قياسه في الظروف الجافة مع الطعام الرطب. ولذلك يتم الإبلاغ عن الحالة دائمًا.
متى يكون القياس على مستوى الحزمة ضروريًا؟
عندما يكون الأداء الحقيقي للحزمة موضع تساؤل. قيمة الفيلم هي خاصية مادية؛ في عبوة محكمة الغلق، تقوم مناطق الغلق والغطاء ونظام الإغلاق أيضًا بنقل الأكسجين. يعد قياس مستوى العبوة أكثر واقعية للتحقق من العمر الافتراضي.