Laju transmisi uap air (Water Vapor Transmission Rate, WVTR) merupakan jumlah uap air yang diperbolehkan meresap melalui bahan kemasan per meter persegi, dalam kondisi suhu dan kelembapan tertentu. Satuan yang sering digunakan adalah g/(m²·24jam). Semakin kecil nilai ini, semakin kuat kemampuan bahan tersebut untuk mencegah masuknya uap air ke dalam bahan kemasan.
Perumpamaan: Anggaplah plastik pembungkus sebagai “jaket hujan”. Uap air selalu ingin masuk ke dalamnya, sehingga “kelembapan” yang masuk ke dalam plastik tersebut menjadi semakin banyak. WVTR merupakan jumlah total kelembapan yang berhasil masuk ke dalam plastik setiap hari. Semakin tebal bahan plastik tersebut (semakin tinggi tingkat penghalangan uap air), semakin sedikit kelembapan yang dapat masuk ke dalamnya. Dengan demikian, biskuit dan pil yang ada di dalam plastik akan semakin lambat mengalami kelembapan, sehingga masa simpannya pun akan semakin lama.
Definisi dalam standar tersebut
ASTM E96/E96M-24a, metode pengujian standar untuk penentuan laju transmisi uap air pada bahan-bahan tertentu, mendefinisikan transmisi uap air sebagai “aliran uap air yang stabil dalam satuan waktu, melalui satuan luas permukaan tertentu, di bawah kondisi suhu dan kelembapan tertentu pada setiap permukaan tersebut.” Standar ini menyediakan dua prosedur dasar untuk pengukuran ini: Metode Desiccant (cangkir kering) dan Metode Air (cangkir basah). ISO 2528:2017 menetapkan metode gravimetris untuk bahan-bahan lembaran. ISO 2528 menyatakan bahwa konsep WVTR sering disebut secara keliru sebagai konsep permeabilitas.
Satu indikator, banyak nama
WVTR dalam berbagai konteks juga memiliki nama-nama lain seperti WVT (jumlah penguapan uap air), permeabilitas uap air, koefisien permeabilitas uap air, dan sebagainya. Nama-nama ini bisa menimbulkan kebingungan. ASTM E96 menggunakan tiga istilah untuk membedakannya: WVTR—sebuah ukuran permeabilitas, dengan satuan g/(m²·24jam); permeance—kecepatan penguapan uap air per area, dengan satuan g/(Pa·s·m²); dalam bidang konstruksi, istilah yang sering digunakan adalah “perm”. Koefisien permeabilitas uap air—dibagi dengan ketebalan material, hanya berlaku untuk material homogen saja. ISO 2528:2017 dalam abstraknya mengingatkan bahwa kesalahan umum adalah menggunakan istilah WVTR sebagai “permeability”—istilah ini hanya dapat digunakan ketika dikonversi menjadi atribut intrinsik dari material tersebut.
Metode pengukuran dan skala yang digunakan
Metode klasiknya adalah metode gravimetri menggunakan cawan tertutup (ASTM E96, ISO 2528). Cawan tersebut berisi desikant atau air. Berat cawan tersebut diukur secara berkala untuk mengetahui apakah ada penambahan atau pengurangan berat pada sampel. ISO 2528:2017 merekomendasikan penggunaan metode ISO 9932 ketika laju transmisi diharapkan kurang dari 1 g/(m²·24jam), atau ketika ketebalan material melebihi 3 mm. Untuk rentang nilai yang lebih rendah dan dengan batasan barrier yang tinggi, digunakan metode berbasis sensor inframerah modulasi (ASTM F1249, ISO 15106-2) serta metode deteksi berbasis sensor elektrolitik (ISO 15106-3). Rentang nilai yang umum digunakan untuk lapisan foil dengan barrier tinggi adalah kurang dari 0,5 g/(m²·24jam). Sedangkan untuk lapisan yang terbuat dari PVDC atau EVOH, rentang nilainya sekitar 0,1–5 g/(m²·24jam). Untuk film PE atau PP berlapis satu, rentang nilainya berkisar antara beberapa gram hingga puluhan gram per meter per hari.
Hubungan dengan OTR dan GTR
Ketiganya termasuk dalam keluarga perangkat yang digunakan untuk mengukur kemampuan penghalangan air: WVTR digunakan untuk mengukur kebocoran uap air, GTR digunakan untuk mengukur kebocoran berbagai jenis gas menggunakan metode tekanan perbedaan, sedangkan OTR khusus digunakan untuk mengukur kebocoran oksigen. Sebagian besar standar produk kemasan obat dan makanan mengharuskan penggunaan dua atau lebih alat tersebut secara bersamaan. Oleh karena itu, laboratorium pengujian biasanya dilengkapi dengan peralatan yang dapat digunakan untuk mengukur kebocoran air maupun oksigen.
Sumber yang dikutip
- ASTM E96/E96M-24a, Metode Uji Standar untuk Penentuan Laju Transmisi Uap Air pada Bahan-Bahan, ASTM International, 2024.
- ASTM E96/E96M-24a “Metode Uji Standar untuk Penentuan Laju Transmisi Uap Air pada Bahan-Bahan”, ASTM International, diterbitkan pada tahun 2024.
- ISO 2528:2017 “Bahan lembaran – Penentuan laju transmisi uap air (WVTR) – Metode gravimetri”, ISO/TC 6/SC 2.
- ASTM F1249《Metode Uji Standar untuk Tingkat Penyerapan Uap Air Melalui Lapisan Plastik, Dengan Penggunaan Sensor Inframerah yang Dapat Mengatur Sinyal》, ASTM International.
- ISO 15106-2 (Metode Pengukuran Sensor Inframerah) dan ISO 15106-3 (Metode Pengukuran Sensor Dengan Elektrolisis), ISO.
