Tasa de transmisión de vapor de humedad

La tasa de transmisión de vapor de humedad ( MVTR ), también tasa de transmisión de vapor de agua ( WVTR ), es una medida del paso del vapor de agua a través de una sustancia. Es una medida de la permeabilidad de las barreras de vapor .

Existen muchas industrias en las que el control de la humedad es fundamental. Los alimentos y productos farmacéuticos sensibles a la humedad se envasan en envases con una MVTR controlada para lograr la calidad , seguridad y vida útil requeridas . En la indumentaria , la MVTR como medida de transpirabilidad ha contribuido a una mayor comodidad para los usuarios de ropa para actividades al aire libre. La industria de materiales de construcción también gestiona las propiedades de barrera de humedad en los componentes arquitectónicos para garantizar los niveles correctos de humedad en los espacios internos de los edificios. Los dispositivos optoelectrónicos basados ​​en material orgánico, generalmente denominados OLED , necesitan una encapsulación con valores bajos de WVTR para garantizar el mismo rendimiento durante la vida útil del dispositivo.

La MVTR generalmente disminuye con el aumento del espesor de la película/barrera y aumenta con el aumento de la temperatura.

Existen diversas técnicas para medir la MVTR, que van desde técnicas gravimétricas que miden la ganancia o pérdida de humedad por masa, hasta técnicas instrumentales altamente sofisticadas que en algunos diseños pueden medir tasas de transmisión extremadamente bajas. Se debe tener especial cuidado al medir sustancias porosas como telas, ya que algunas técnicas no son apropiadas. Para niveles muy bajos, muchas técnicas no tienen una resolución adecuada. Se describen numerosos métodos estándar en ISO , ASTM , BS , DIN , etc., que a menudo son específicos de la industria. Los fabricantes de instrumentos a menudo pueden proporcionar métodos de prueba desarrollados para explotar al máximo el diseño específico que están vendiendo. La búsqueda del instrumento más apropiado es una tarea ardua que es en sí misma parte de la medición. ^[1]

Las condiciones en las que se realiza la medición tienen una influencia considerable en el resultado. Es necesario medir, controlar y registrar los gradientes de temperatura y humedad en la muestra junto con el resultado, y el espesor de la muestra debe ser el mismo. Un resultado de MVTR sin especificar estas condiciones carece casi de significado. Ciertamente, no se deben comparar dos resultados a menos que se conozcan las condiciones. Por ejemplo, el efecto de la temperatura en la permeabilidad puede ser tan alto como el 10% por °C, lo que hace posible que los resultados de MVTR obtenidos a 23 °C y 37 °C puedan diferir en un factor de 4.

La unidad internacional más común para el MVTR es g/m2 ^/ día. En los EE. UU., también se utiliza g/100in2/día, que es 0,064516 (aproximadamente 1/15) del valor de las unidades g/m2 ^{/ día} . Las tasas típicas en laminados de papel de aluminio pueden ser tan bajas como 0,001 g/m2 ^/ día, mientras que la tasa en telas puede medir hasta varios miles de g/m2 ^/ día. ^{[ cita requerida ]}

A menudo, las pruebas de barrera se realizan en una lámina de material. Los cálculos basados ​​en eso pueden ser útiles al diseñar estructuras, prendas y paquetes completos. Las costuras, los pliegues, los puntos de acceso y los sellos térmicos son fundamentales para el rendimiento del producto final. Por ejemplo, el vidrio de una botella puede tener una barrera total efectiva, pero el cierre de rosca y el revestimiento del cierre pueden no tenerla. A menudo se recomienda la verificación y validación del rendimiento de contenedores completos, estructuras u objetos irregulares.

Para el caso especial de los OLED , donde los niveles de permeación permitidos están en el nivel de 10 ⁻⁶  g/m ² /día ^[2] , ^[3] los métodos preferidos explotan una oxidación de un metal tras la exposición al agua ^[4] . ^[5]

• Tasa de transmisión de dióxido de carbono
• Isoterma de sorción de humedad
• Tasa de transmisión de oxígeno
• Embalaje
• Penetración
• Duración
• Barrera de vapor

• Bell, LN y Labuza, TP 2000. "Aspectos prácticos de la medición y uso de isotermas de sorción de humedad". 2.ª edición, AACC Egan Press, Egan, MN
• Yam, KL, "Enciclopedia de tecnología de embalaje", John Wiley & Sons, 2009, ISBN  978-0-470-08704-6
• Massey, LK, "Propiedades de permeabilidad de plásticos y elastómeros", 2003, Andrew Publishing, ISBN 978-1-884207-97-6 

Para los medicamentos vendidos en los Estados Unidos, la Farmacopea de los Estados Unidos (USP) define estándares para la transmisión de humedad en los envases de medicamentos.

• USP <671>

• ASTM D1434 - Método de prueba estándar para determinar las características de permeabilidad al gas de películas y láminas de plástico
• ASTM D3079 - Método de prueba estándar para la transmisión de vapor de agua en paquetes termosellados flexibles para productos secos
• ASTM D4279 - Métodos de prueba estándar para la transmisión de vapor de agua en contenedores de envío: métodos constantes y cíclicos
• ASTM D7709 ^[6] - Métodos de prueba estándar para medir la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) de frascos y blísters farmacéuticos
• ASTM E96 - Métodos de prueba estándar para la transmisión de vapor de agua de materiales
• ASTM E398 - Método de prueba estándar para la tasa de transmisión de vapor de agua de materiales laminados utilizando la medición dinámica de la humedad relativa
• ASTM F1249 - Método de prueba estándar para la tasa de transmisión de vapor de agua a través de películas y láminas de plástico utilizando un sensor infrarrojo modulado
• ASTM F2298 - Métodos de prueba estándar para la resistencia a la difusión de vapor de agua y la resistencia al flujo de aire de materiales de ropa utilizando la celda de permeación de humedad dinámica