اختبار الضبابية والنفاذية لأغشية التغليف: دليل شامل

تُستخدم أفلام التغليف، بما في ذلك أفلام التمدد وأفلام التغليف، في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بدءًا من التغليف وحتى الحماية والنقل. وغالبًا ما تحتاج هذه الأفلام إلى الحفاظ على مستوى معين من الشفافية للسماح برؤية المحتويات مع توفير حماية فعالة ضد العناصر الخارجية.

 
جهاز قياس الضباب وجهاز قياس نفاذية الضوء

دور الضباب ونفاذية الضوء في التغليف

يؤثر الضباب ونفاذية الضوء بشكل مباشر على وضوح ومظهر فيلم التغليف، وهو أمر ضروري لإدراك المستهلك، وخاصة في بيئات تغليف الأغذية والتجزئة. يمكن أن تؤدي مستويات الضباب غير الكافية إلى ضعف الجاذبية البصرية، في حين أن النفاذية غير المناسبة يمكن أن تعرض فعالية الغلاف في حماية المنتجات للخطر. يضمن الاختبار أن الأفلام تلبي المواصفات المطلوبة للوضوح البصري والشفافية.

النفاذية والضبابية هما خاصيتان بصريتان مهمتان للغاية للمواد الشفافة.

يرتبط الضباب ارتباطًا وثيقًا بالتدفق الضوئي المبعثر والمنتقل؛ النفاذية هي النسبة المئوية للتدفق الضوئي عبر الوسط إلى إجمالي التدفق الضوئي الوارد.

يصف الضباب حالة العكارة وعدم الانتظام داخل المواد الشفافة أو شبه الشفافة، ويشير النفاذية إلى قدرة المادة على نقل الضوء.

الضباب هو نسبة تدفق الضوء المبعثر إلى تدفق الضوء المنقول الذي ينحرف عن اتجاه الضوء الساقط عندما يمر الضوء الموازي عبر عينة من المواد، ويتم التعبير عنه كنسبة مئوية. عادةً ما يتم استخدام تدفق الضوء المبعثر فقط الذي ينحرف عن اتجاه الضوء الساقط بأكثر من 2.5 درجة لحساب الضباب.

النفاذية هي قدرة الضوء على المرور عبر وسط جسم مادي، وهي النسبة المئوية للتدفق الضوئي الذي يمر عبر الوسط المادي إلى التدفق الضوئي الوارد عليه.

كيف يتم حساب الضباب والنفاذية؟

أثناء الاختبار، عندما لا يكون هناك ضوء وارد، يكون تدفق الضوء المستقبل 0. عندما لا تكون هناك عينة، يمر كل الضوء الوارد، ويكون تدفق الضوء المستقبل 100، والذي يشار إليه بـ T1. في هذه المرحلة، يتم امتصاص الضوء الموازي بواسطة مصيدة الضوء، ويكون تدفق الضوء المستقبل هو تدفق الضوء المبعثر للجهاز، T3. بعد ذلك، يتم وضع العينة، ويستقبل الجهاز تدفق الضوء المنقول، وهو T2. إذا تم امتصاص الضوء الموازي بواسطة مصيدة الضوء، يكون تدفق الضوء المستقبل هو مجموع العينة وتدفق الضوء المبعثر للجهاز، T4. بناءً على القيم المقاسة لـ T1 وT2 وT3 وT4، يمكن حساب قيم النفاذية والضباب.

يتم حساب نفاذية الضوء Tt وفقًا للصيغة التالية:

ت(%)=T2/T1*100

يتم حساب قيمة الضباب H وفقًا للصيغة التالية:

ح(%)=(T4/T2-T3/T1)*100

بشكل عام، هناك علاقة عكسية بين النفاذية والضبابية. فالمواد ذات النفاذية العالية تميل إلى أن يكون لديها ضبابية منخفضة، والعكس صحيح. ومع ذلك، فإن العلاقة بين الاثنين ليست دائمًا على هذا النحو، وفي بعض الأحيان قد تكون النتائج عكسية.

المعايير التوجيهية لاختبار الضباب والنفاذية

هناك العديد من المعايير الدولية التي توجه قياس الضباب والنفاذية، مما يضمن الدقة والاتساق في إجراءات الاختبار.

ASTM D1003 – طريقة الاختبار القياسية للضبابية ونفاذية الضوء للبلاستيك الشفاف

ASTM D1003 هي الطريقة الأكثر استخدامًا لقياس الضباب ونفاذية الضوء في البلاستيك الشفاف، بما في ذلك أغشية التغليف. يستخدم هذا الاختبار مقياس الضباب لقياس درجة تشتت الضوء ونسبة الضوء المنقول عبر العينة.
تعرف على المزيد حول ASTM D1003

ISO 13468 – البلاستيك – تحديد النفاذية الضوئية الكلية للمواد الشفافة

ايزو 13468 يقدم هذا الكتاب إجراءً مفصلاً لاختبار ضبابية الأفلام البلاستيكية، مع التركيز على ظروف القياس الدقيقة والمعدات لتقييم كمية الضوء المنتشرة عبر الفيلم.
تعرف على المزيد حول ISO 13468

ISO 14782 – البلاستيك – تحديد الضبابية للمواد الشفافة

ايزو 14782 يحدد هذا الكتاب طريقة لقياس الضبابية ونفاذية الضوء للأغشية البلاستيكية. ويحدد المعدات والإجراءات والظروف اللازمة لضمان نتائج دقيقة وقابلة للتكرار.

تعرف على المزيد حول ISO 14782

ASTM D1044 –طريقة الاختبار القياسية لمقاومة البلاستيك الشفاف للتآكل السطحي باستخدام أداة تابر الكاشطة

على الرغم من عدم ارتباطها بشكل مباشر بالضباب، ASTM D1044 هو معيار أساسي لاختبار مقاومة التآكل للأفلام، والتي يمكن أن تؤثر على نفاذية الفيلم ووضوحه العام أثناء الاستخدام.
تعرف على المزيد حول ASTM D1044

نظرة عامة على الاختبار

ال اختبار الضباب والنفاذية يتم إجراؤه عادةً باستخدام طرق الاختبار القياسية مثل ASTM D1003, ايزو 14782, ايزو 13468، و ASTM D1044تحدد هذه المعايير الإجراءات اللازمة لقياس الخصائص البصرية للأفلام الشفافة، بما في ذلك الضباب ونفاذية الضوء، والتي تعد بالغة الأهمية لتحديد كيفية أداء الفيلم في التطبيقات العملية مثل التعبئة والتغليف والشاشات وغيرها من الاستخدامات الصناعية.

إجراء الاختبار خطوة بخطوة

1.إعداد العينة

اختيار العينة:اختر عينة فيلم تمثيلية للاختبار. تأكد من أن الفيلم نظيف وخالٍ من الأوساخ أو الخدوش أو أي عيوب أخرى قد تؤثر على القياس.

حجم العينة:عادةً ما تكون عينة الفيلم مطلوبة لتكون كبيرة بما يكفي لتغطية فتحة اختبار مقياس الضباب بالكامل، وعادةً ما تكون منطقة دائرية يبلغ قطرها حوالي 50 مم أو أكثر.

2. إعداد الأدوات

معايرة مقياس الضباب:يجب معايرة مقياس الضباب وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. تضمن المعايرة أن الجهاز يوفر قراءات دقيقة. تتم المعايرة عادةً باستخدام مادة قياسية معتمدة لها قيم ضباب ونفاذية معروفة.

ضع فيلم العينة بين مصدر ضوء الجهاز والكاشف. يجب وضع الفيلم بطريقة تسمح للضوء بالمرور من خلاله.

3. ضبط المعلمات

اختر معيار الاختبار، أو عنصر الاختبار الخاص بالضباب، أو النفاذية، أو كليهما، ومصدر الضوء، مثل الضوء A، أو الضوء C، أو الضوء D65.

4. بدء الاختبار

قم بقياس عينة قياسية كخط أساس ثم قم بقياس العينات التي تم اختبارها. ستظهر نتيجة الاختبار على الشاشة ويمكن للمستخدم مقارنة النتائج. 

الأسئلة الشائعة حول اختبار الضباب ونفاذية الضوء

ما هو الفرق بين الضباب والنفاذية الضوئية في الأفلام البلاستيكية؟

يشير مصطلح الضباب إلى تشتت الضوء أثناء مروره عبر مادة ما، مما يتسبب في فقدان الوضوح ويؤدي إلى ظهور الغيوم. من ناحية أخرى، تقيس نفاذية الضوء النسبة المئوية للضوء المرئي الذي يمر عبر المادة دون تشتت. في حين يقيس الضباب فقدان الوضوح أو الشفافية، فإن نفاذية الضوء تقيم مقدار الضوء الذي يمكن أن يمر عبر المادة بالفعل، وهو أمر مهم لتطبيقات مثل التعبئة والتغليف والعروض المرئية.

كيف يؤثر اختبار الضباب ونفاذية الضوء على مواد التغليف؟

بالنسبة لمواد التغليف، وخاصة في الصناعات مثل الأغذية والأدوية، فإن وضوح ونفاذية الضوء لمواد التغليف أمر بالغ الأهمية. يمكن أن تقلل قيم الضبابية العالية من جاذبية المنتج على الرف من خلال جعله يبدو غائمًا أو معتمًا، في حين تضمن نفاذية الضوء المثلى بقاء الملصقات أو تفاصيل المنتج أو محتويات العبوة مرئية. يساعد الاختبار الشركات المصنعة على ضمان أن أفلامها تلبي المتطلبات الجمالية والوظيفية للوضوح والشفافية.

ما هو دور جهاز قياس الضباب في إجراء هذه الاختبارات؟

أ مقياس الضباب تُستخدم هذه الطريقة لقياس كمية الضوء المتناثر الذي يمر عبر الفيلم. وعادةً ما تعمل هذه الطريقة عن طريق توجيه شعاع من الضوء عبر مادة العينة واستخدام أجهزة الكشف لقياس الضوء المنقول والمتناثر. ويساعد الفرق بين هذه القراءات في حساب قيم الضبابية والنفاذية. وهذه الأداة ضرورية لتوفير نتائج دقيقة وموضوعية وقابلة للتكرار وفقًا لمعايير الاختبار الدولية. 

كيف يتم حساب نسبة النفاذية الضوئية أثناء الاختبار؟

يتم حساب نفاذية الضوء كنسبة التدفق الضوئي المنقول عبر المادة إلى التدفق الضوئي الساقط. وعادة ما يتم التعبير عن ذلك كنسبة مئوية:صيغة نفاذية الضوءتشير هذه القيمة إلى كمية الضوء (من حيث الطيف المرئي) التي تمر عبر المادة، وهو أمر بالغ الأهمية لتقييم الشفافية والوضوح البصري للأفلام المستخدمة في التطبيقات المختلفة.

هل يمكن تطبيق اختبار الضباب ونفاذية الضوء على مواد أخرى غير الأفلام البلاستيكية؟

نعم، يمكن تطبيق اختبار الضباب ونفاذية الضوء على مجموعة متنوعة من المواد بخلاف الأغشية البلاستيكية، بما في ذلك الزجاج والطلاءات والصفائح. ومع ذلك، قد تختلف طرق الاختبار والمعدات المحددة حسب خصائص المادة. على سبيل المثال، في حين يتم استخدام ASTM D1003 بشكل شائع للأغشية البلاستيكية، فقد تكون هناك حاجة إلى معايير أو تعديلات إضافية لمواد أخرى لمراعاة الاختلافات في سلوك تشتت الضوء أو خصائص السطح.

ما هي المعايير المستخدمة لإجراء اختبار الضباب والنفاذية؟

تتضمن المعايير الأساسية لاختبار الضباب ونفاذية الضوء ما يلي:

  • ASTM D1003: طريقة الاختبار القياسية للضباب ونفاذية الضوء للبلاستيك الشفاف.
  • ISO 14782: تحدد هذه المواصفة القياسية طريقة تحديد نفاذية الضوء للأغشية والألواح البلاستيكية.
  • ASTM D1044: توفر إرشادات لتحديد الضبابية ووضوح المواد البلاستيكية المعرضة للتآكل الكاشط. تضمن هذه المعايير إجراء اختبارات متسقة وقابلة للتكرار وبيانات دقيقة لتقييم أداء المواد.

    • مزيد من الاختبارات لفيلم التغليف