La tasa de transmisión de vapor de agua (Water Vapor Transmission Rate, WVTR) se define como la cantidad de vapor de agua que puede pasar a través del material de embalaje por metro cuadrado, en un día, bajo condiciones específicas de temperatura y humedad. La unidad utilizada es g/(m²·24h). Cuanto menor sea este valor, mayor será la capacidad del material para resistir la humedad.
Análisis: Podemos comparar la película de envoltorio con un “chubasquero”. El vapor de agua es como esa “humedad” que siempre intenta infiltrarse en el envoltorio. WVTR representa la cantidad total de humedad que logra infiltrarse en el envoltorio cada día. Cuanto más denso sea el material del chubasquero (es decir, cuanto mayor sea su capacidad de retener la humedad), menos humedad podrá infiltrarse en el envoltorio. Como resultado, los bocadillos y las pastillas dentro del envoltorio se “humedecerán” más lentamente, y su vida útil será más larga.
Definiciones en los estándares
La norma ASTM E96/E96M-24a establece métodos estándar para la determinación gravimétrica de la tasa de transmisión del vapor de agua en los materiales. Se define la transmisión del vapor de agua como “el flujo constante de vapor de agua por unidad de tiempo a través de una unidad de área de un cuerpo, perpendicularmente a superficies específicas y paralelas entre sí, bajo condiciones específicas de temperatura y humedad en cada superficie”. La norma establece dos procedimientos básicos: el método con desecante (copa seca) y el método con agua (copa húmeda). La norma ISO 2528:2017 especifica el método gravimétrico para materiales en placas. Se señala que la tasa de transmisión del vapor de agua se denomina “permeabilidad”, pero esto se hace con frecuencia de manera errónea.
Un indicador, varios nombres
WVTR, en diferentes contextos, también se denomina como WVT (cantidad de vapor de agua que pasa a través de un material), humedad de transmisión, coeficiente de transmisión de vapor de agua, etc. Estos términos pueden confundirse entre sí. La norma ASTM E96 utiliza tres terminologías para diferenciarlos: WVTR, que representa la permeabilidad, con unidad g/(m²·24h); la cantidad de vapor de agua que pasa a través de un área determinada, con unidad g/(Pa·s·m²). En el campo de la construcción, este termino es comúnmente utilizado como “perm”. El coeficiente de transmisión de vapor de agua, por su parte, se calcula dividiendo la cantidad de vapor de agua que pasa por un área determinada entre el espesor del material, y este termino solo tiene sentido para materiales homogéneos. La norma ISO 2528:2017 advierte en su resumen que es un error común referirse a WVTR como “permeability” (permeabilidad). El término “coeficiente de permeabilidad” solo debe utilizarse cuando se trata de convertir la cantidad de vapor de agua que pasa a través de un material en una propiedad intrínseca del mismo.
Métodos de medición y escalas típicas
El método clásico es el método de la taza gravimétrica (ASTM E96, ISO 2528): una placa sellada que contiene el espécimen, con adentro un desecante o agua. La taza se pesa periódicamente para detectar cualquier aumento o disminución en su peso. La norma ISO 2528:2017 recomienda utilizar el método de ISO 9932 cuando se espera que la tasa de transmisión sea inferior a 1 g/(m²·24h), o cuando el material sea más grueso que 3 mm. En casos donde se requiere una barrera de alta calidad, se utilizan métodos especiales como el sensor infrarrojo modulado (ASTM F1249, ISO 15106-2) y el sensor de detección electrolítica (ISO 15106-3). Por lo general, los laminados de lámina de alta barrera tienen una tasa de transmisión inferior a 0.5 g/(m²·24h); los laminados basados en PVDC o EVOH tienen una tasa de transmisión entre 0.1 y 5 g/(m²·24h); mientras que los films de PE o PP de una sola capa tienen una tasa de transmisión que varía entre unos pocos y decenas de g/(m²·24h).
Relación con OTR y GTR
Estos tres métodos pertenecen a la misma familia de dispositivos para medir la permeabilidad al vapor, aire y oxígeno. El WVTR se utiliza para medir la permeabilidad al vapor, el GTR para detectar la permeación de varios tipos de gases mediante el método de diferencia de presión, y el OTR está diseñado específicamente para medir la permeabilidad al oxígeno. La mayoría de los estándares para materiales de embalaje farmacéutico y productos alimentarios requieren que se utilicen dos o más de estos métodos. Por lo tanto, los laboratorios de control de calidad suelen estar equipados con dispositivos tanto para medir la permeabilidad al vapor como a la presión del oxígeno.
Fuente de referencia
- ASTM E96/E96M-24a, Métodos de prueba estándar para la determinación gravimétrica de la tasa de transmisión del vapor de agua en los materiales. ASTM International, 2024.
- ASTM E96/E96M-24a “Métodos Estándar para la Determinación de la Tasa de Transmisión de Vapor de Agua en Materiales”, ASTM International, publicado en el año 2024.
- ISO 2528:2017 《Materiales para hojas — Determinación de la tasa de transmisión de vapor de agua — Método gravimétrico》, ISO/TC 6/SC 2.
- ASTM F1249《Método estándar para determinar la tasa de transmisión de vapor de agua a través de películas y láminas plásticas, utilizando un sensor infrarrojo modulado》，ASTM International.
- ISO 15106-2 (Método de detección mediante sensores infrarrojos) y ISO 15106-3 (Método de detección mediante sensores electroquímicos), ISO.
