Tasa de transmisión de vapor de humedad

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

Hay muchas industrias donde el control de la humedad es fundamental. Los alimentos y productos farmacéuticos sensibles a la humedad se colocan en envases ^{[ 1 ]} con MVTR controlado para lograr la calidad requerida , ^{[ 2 ]} seguridad y vida útil . ^{[ 3 ]} En la ropa , el MVTR como medida de transpirabilidad ha contribuido a una mayor comodidad para quienes usan ropa para actividades al aire libre. La industria de materiales de construcción también gestiona las propiedades de barrera contra la humedad en los componentes arquitectónicos para asegurar los niveles de humedad correctos en los espacios interiores de los edificios. Los dispositivos optoelectrónicos basados ​​en material orgánico, generalmente llamados OLED , necesitan una encapsulación con valores bajos de WVTR para garantizar el mismo rendimiento durante la vida útil del dispositivo.

La MVTR generalmente disminuye al aumentar el espesor de la película/barrera y aumenta al aumentar la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la barrera/membrana en cuestión.

Existen diversas técnicas ^{[ 4 ]} para medir la MVTR, 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 los tejidos, ya que algunas técnicas no son apropiadas. Para niveles muy bajos, muchas técnicas no tienen la resolución adecuada. Numerosos métodos estándar se describen en ISO , ASTM , BS , DIN , etc., que a menudo son específicos de la industria. Los fabricantes de instrumentos suelen proporcionar métodos de prueba desarrollados para aprovechar al máximo el diseño específico que comercializan. La búsqueda del instrumento más apropiado es una tarea minuciosa que forma parte de la medición en sí misma. ^{[ 5 ]}

Las condiciones en las que se realiza la medición influyen considerablemente en el resultado. Es necesario medir, controlar y registrar los gradientes de temperatura y humedad a través de la muestra, y el espesor de la misma debe ser el mismo. Un resultado de MVTR sin especificar estas condiciones carece prácticamente de sentido. Sin duda, no se deben comparar dos resultados a menos que se conozcan las condiciones. Por ejemplo, el efecto de la temperatura sobre la permeabilidad puede ser de hasta un 10 % por °C, lo que hace posible que los resultados de MVTR obtenidos a 23 °C y 37 °C difieran hasta en un factor de 4.

La unidad internacional más común para la MVTR es g/m² ^/ día, o " perm métrico ". En EE. UU., también se utiliza g/100in² ^/ día, que equivale a 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 en tejidos pueden alcanzar varios miles de g/m² ^/ día.

A menudo, las pruebas de barrera se realizan en una lámina de material. Los cálculos basados ​​en estos resultados pueden ser útiles al diseñar estructuras, prendas de vestir y envases. Las costuras, los pliegues, los puntos de acceso y los sellados térmicos son fundamentales para el rendimiento en el uso final. Por ejemplo, el vidrio de una botella puede ofrecer una barrera total eficaz, pero el tapón de rosca y el revestimiento del cierre podrían no hacerlo. Se recomienda con frecuencia la verificación y validación del rendimiento de contenedores, estructuras u objetos irregulares completos.

Para el caso especial de los OLED , donde los niveles de permeación permitida están en el nivel de 10 ⁻⁶  g/m ² /día, ^{[ 6 ] [ 7 ]} los métodos preferidos explotan una oxidación de un metal al exponerse al agua. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

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

• Bell, Leonard N.; Labuza, Theodore Peter (2000). Sorción de humedad: Aspectos prácticos de la medición y el uso de isotermas . Asociación Estadounidense de Químicos de Cereales. ISBN 978-1-891127-18-2.
• Yam, Kit L., ed. (2009). La enciclopedia Wiley de tecnología de embalaje . doi : 10.1002/9780470541395 . ISBN 978-0-470-08704-6.
• Massey, Liesl K. (2003). Propiedades de permeabilidad de plásticos y elastómeros: una guía para materiales de embalaje y barrera . William Andrew. ISBN 978-0-8155-1851-8.
• "8.2.3 Tasa de transmisión de vapor de humedad" . pág.  295.En: Morris, Barry A. (2017). «Barrera». La ciencia y la tecnología del embalaje flexible . págs. 259–308 . doi : 10.1016/B978-0-323-24273-8.00008-3 . ISBN  978-0-323-24273-8.