Тестер проницаемости кислорода для пищевой упаковки может использоваться для испытаний по ASTM D3985, если он применяет предусмотренный кулонометрический метод и способен контролировать, измерять и документировать условия, требуемые для испытываемого материала. Упоминание ASTM D3985 в брошюре — полезная отправная точка, но оно не подтверждает, что каждая конфигурация прибора, каждое испытание или каждый полученный результат соответствуют этому методу.

Для менеджера по качеству или безопасности практический вопрос состоит из двух частей: может ли оборудование выполнять испытания по этому методу на пленках, которые необходимо оценивать вашей компании, и может ли лаборатория подтвердить, что конкретный результат получен в соответствии с применимым стандартом и собственной контролируемой процедурой? Ответ зависит не только от самого сенсора, но и от испытательной ячейки, средств контроля окружающих условий, диапазона измерений, процедур проверки и отчетности.

Что предназначен измерять ASTM D3985

ASTM D3985 описывает метод определения установившейся скорости пропускания кислорода пластиковой пленкой и листовым материалом с использованием кулонометрического сенсора. Образец разделяет сторону, содержащую кислород, и сторону с газом-носителем. Кислород, проходящий через материал, переносится к сенсору, где его измеряют. Результат характеризует прохождение кислорода через открытую площадь образца при заданных условиях испытания.

Поэтому этот метод применим к пленкам для пищевой упаковки, если барьерные свойства по отношению к кислороду входят в спецификацию материала. Отдел закупок может сравнивать поступившую барьерную пленку с согласованным предельным значением; отдел качества — расследовать изменения в многослойном материале; менеджеру по безопасности могут потребоваться надежные данные о материале для комплексной оценки упаковки.

Однако эти задачи не означают, что результат испытания пленки является полной оценкой срока годности или целостности упаковки. Образец пленки не обязательно отражает влияние швов, укупорочных элементов, точечных отверстий, операций формования или других особенностей готовой упаковки. Если решение касается проникновения кислорода в целую упаковку, определите, требуется ли отдельное испытание упаковки и какой метод следует применять.

Сначала уточните заявление о соответствии методу, затем оцените конфигурацию

Кулонометрический сенсор кислорода является ключевым элементом ASTM D3985, однако одного указания типа сенсора недостаточно, чтобы подтвердить пригодность оборудования. Попросите поставщика указать редакцию ASTM D3985, на которую ссылается заявление о соответствии, и объяснить, какие конфигурация прибора и принадлежности охватываются этим заявлением. Лаборатории следует использовать применимую лицензированную редакцию стандарта и сопоставить ее требования с документацией на оборудование и рабочей процедурой.

Это различие важно, поскольку приборы одного семейства могут поставляться с разными испытательными ячейками, схемами подачи газа, опциями контроля окружающих условий или диапазонами измерений. Заявление для одной конфигурации не следует автоматически распространять на другую. Аналогичным образом заявление производителя о том, что оборудование разработано для применения стандарта, отличается от независимого подтверждения компетентности лаборатории или ее аккредитации для конкретного испытания.

При оценке предлагаемого или установленного прибора следующие вопросы обычно помогают выявить наиболее существенные пробелы:

• Образец и испытательная площадь: позволяет ли ячейка разместить пленку или листовой материал нужной толщины и размеров, указанных в ваших спецификациях? Определена ли и контролируется ли открытая площадь образца?
• Подача газа: можно ли подавать необходимые испытательный газ и газ-носитель с требуемой чистотой и при контролируемых условиях, а также документально подтверждать поддержание этих условий?
• Температура и влажность: может ли система обеспечивать, контролировать и документировать условия, требуемые применимым методом и спецификацией материала?
• Диапазон измерений: попадает ли ожидаемая скорость пропускания в диапазон, в котором вся система способна выдавать полезные, проверенные результаты?
• Проверка и отчетность: имеются ли документированные процедуры проверки работы системы, выявления утечек, определения готовности результата и регистрации условий испытания?

Запросите соответствующие инструкции по эксплуатации и примеры полей отчета, а не только перечень совместимых стандартов. Важно понять, как оператор будет подготавливать конкретный материал, задавать условия испытания, выявлять недействительный цикл и сохранять подтверждающие результат данные.

Сопоставьте прибор с пленкой и предельным значением для принятия решения

Даже если тестер использует правильный принцип измерения, он может плохо подходить для конкретного материала. Пленки с высокими барьерными свойствами представляют особую сложность, поскольку небольшой нежелательный вклад кислорода со стороны системы может оказаться значительным по сравнению с количеством кислорода, проходящего через образец. При ожидаемой низкой скорости пропускания необходимо уделить внимание утечкам, уплотнениям, остаточному кислороду, качеству газа и фоновому сигналу прибора.

Сопоставьте заявленные поставщиком диапазон и характеристики работы прибора с ожидаемыми результатами для конкретной пленки при предполагаемых температуре и влажности. Широкий диапазон в технической спецификации сам по себе не свидетельствует о достижимых неопределенности или повторяемости вблизи вашего приемочного предела. Уточните, как проверяется работа прибора в этой части диапазона и какие проверки лаборатория может регулярно выполнять.

Также учитывайте время, необходимое для получения пригодного результата в установившемся режиме. Барьерные структуры по-разному ведут себя после установки и кондиционирования. Короткое время испытания удобно для производственного контроля, однако завершение цикла до стабилизации результата может сделать сравнение со спецификацией некорректным. Процедура должна определять, как в соответствии с применимым методом оценивается равновесие или установившийся режим и как оператору поступать, если он не достигается в запланированное время.

С другой стороны, проверьте, можно ли измерять более проницаемые материалы, не выходя за пределы возможностей системы. Если лаборатория испытывает пленки нескольких типов, пригодность следует оценивать с учетом всей запланированной рабочей нагрузки, а не делать вывод по одной демонстрации на удобном для испытания образце.

Контролируйте условия до сравнения результатов

Скорость пропускания кислорода указывают для определенного набора условий испытания. Температура, относительная влажность, концентрация кислорода или условия по давлению, кондиционирование образца и его открытая площадь — все это может повлиять на результат или его интерпретацию. В спецификации продукта и протоколе испытания должно быть достаточно сведений, чтобы другая лаборатория или поставщик понимали, что именно измерялось.

Особое внимание следует уделять влажности при испытании структур, содержащих чувствительные к влаге барьерные слои. Результаты для одной и той же номинальной пленки могут различаться, если образцы кондиционировали или испытывали при разной влажности. При сравнении данных поставщика, результатов входного контроля и исторических записей сначала убедитесь, что условия и редакции метода совпадают. Разницу в числовых значениях трудно интерпретировать, пока эти детали не согласованы.

Кондиционирование важно и с точки зрения рабочего процесса. Если образцы взяты из разных участков рулона, обрабатывались по-разному или испытывались сразу после события, повлиявшего на материал, различия могут быть обусловлены не только прибором. Контролируемая процедура отбора проб и кондиционирования помогает лаборатории отделить характеристики оборудования от вариаций пленки.

Четко указывайте единицы измерения и основу, на которой приведено значение. Скорость пропускания кислорода через образец не следует считать взаимозаменяемой с проницаемостью, нормированной по толщине. Для многослойных упаковочных структур нормирование по толщине может не обеспечивать требуемого пользователю сравнения. В спецификации закупки следует указать требуемый результат и единицы измерения, а в протоколе испытания нужно использовать ту же основу или пояснить выполненный пересчет.

Подтверждения достоверности результата

Соответствие подтверждается как конструкцией прибора, так и процессом испытания. Калибровку, техническое обслуживание и проверку рабочих характеристик следует выполнять согласно документированным процедурам, соответствующим оборудованию и применимому методу. В записях должно быть указано, что и когда проверяли, по какому эталону или критериям приемки, а также какие действия предприняли в случае неудовлетворительного результата проверки.

Эталоны или пленки могут использоваться для мониторинга работы системы, если их значения и условия подходят для предполагаемого применения. Проверка, выполненная при скорости пропускания, значительно отличающейся от той, которая важна для спецификации на высокобарьерный материал, может дать ограниченные гарантии вблизи порогового значения для принятия решения. Уточните, как лаборатория проверяет работу в важной для нее части диапазона и оценивает источники неопределенности.

Не менее важна проверка на утечки. Поврежденное уплотнение ячейки, неправильная установка образца или неправильно подключенная газовая линия могут повлиять на результат, даже если сенсор работает исправно. Операторам нужны четкие инструкции по выявлению и устранению таких неисправностей, в том числе указания, когда следует отклонить результат испытания и повторить его на новом образце.

В обоснованном протоколе следует указывать образец и редакцию метода, результат и единицы измерения, существенные условия испытания и любые отклонения от предписанной процедуры. В нем также должна сохраняться информация, необходимая для прослеживания результата до использованного оборудования и соответствующих записей. Если заказчику нужен результат, полученный в аккредитованной лаборатории, проверьте, охватывает ли область аккредитации лаборатории конкретный метод и необходимые возможности. Аккредитация относится к определенным видам деятельности лаборатории, а не является всеобъемлющей сертификацией каждого результата, который может выдать прибор.

Используйте результат для принятия правильного решения в области пищевой упаковки

Результат испытания по ASTM D3985 может использоваться для спецификации на входной контроль материала или сравнения пленочных структур, если условия испытания и критерии приемки согласованы. Однако сам по себе он не подтверждает, что пищевой продукт достигнет установленного срока годности или останется безопасным. Для такого решения могут иметь значение чувствительность продукта к кислороду, конструкция упаковки, качество герметизации, газовая среда внутри упаковки, условия хранения и особенности самого продукта.

Для регулярной приемки заранее согласуйте, какую конструкцию пленки испытывают, откуда берут образцы, какие условия применяются и как поступать с результатами вблизи приемочного предела. Если поставщик и заказчик используют разные лаборатории, сообщите эти сведения до возникновения разногласий. Сравнение только числовых значений может скрыть различия в кондиционировании, настройке испытания или основе представления результата.

Поэтому наиболее убедительный ответ на вопрос «Соответствует ли этот тестер ASTM D3985?» основан на прослеживаемой цепочке подтверждений: применимой редакции стандарта, подходящей конфигурации прибора, контролируемых условиях испытания, проверенных рабочих характеристиках системы и протоколе, описывающем фактически проведенное испытание. Прежде чем полагаться на заявление о соответствии, сопоставьте всю эту цепочку с пленками и решениями, предусмотренными вашей программой качества.