Laju penghantaran gas (Gas Transmission Rate atau GTR) merupakan jumlah gas yang dapat melalui satu meter persegi bahan tersebut setiap hari, pada suhu dan tekanan tertentu. Nilai ini biasanya dinyatakan dalam unit cm³/(m²·24jam·0.1MPa). Semakin rendah nilai GTR, semakin kuat kemampuan bahan tersebut untuk menahan gas.
Analogi: Apabila kita memompa udara ke dalam belon, dalam masa beberapa hari, belon tersebut akan perlahan-lahan menjadi kurang penuh. Ini kerana molekul-molekul gas “berusaha untuk melepasi dinding belon tersebut”. GTR mengukur dengan tepat seberapa cepat molekul-molekul gas tersebut keluar dari belon. Semakin padat bahan yang digunakan untuk membuat belon tersebut, semakin perlahan proses pengembangan belon tersebut.
Definisi dalam standard-standard tersebut
ASTM D1434 (Standard Test Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting), klausa 3.1.1, mentakrifkan kadar penghantaran gas (GTR) sebagai "kuantiti gas tertentu yang melalui satu unit permukaan selari filem plastik dalam satu unit masa di bawah keadaan ujian" — unit SI mol/(m²·s), manakala unit lazim ialah mL(STP)/(m²·d) pada perbezaan tekanan satu atmosfera. Standard kaedah antarabangsa yang sepadan ialah ISO 2556 (kaedah manometrik).
Unit dan keadaan tekanan
Perlu diperhatikan bahawa unit GTR yang menggunakan tekanan sebagai faktor penentu mempunyai nilai tekanan sebanyak 0.1 MPa. Sebaliknya, unit OTR yang menggunakan isipadu gas sebagai faktor penentu pula mempunyai nilai sekitar cm³/(m²·24jam). Kedua-dua unit ini berdasarkan mekanisme yang berbeza, dan hasil pengukuran kedua-duanya tidak boleh dibandingkan atau ditukar secara langsung. Nilai GTR juga berbeza bergantung pada jenis gas yang digunakan dan suhu tersebut. Oleh itu, syarat-syarat ujian perlu dinyatakan dengan jelas dalam laporan.
Kaedah ujian: Kaedah tekanan diferensial
Bahan ujian ini dibahagikan kepada dua bahagian: bahagian bertekanan tinggi dan bahagian bertekanan rendah. Bahagian bertekanan rendah akan dikempiskan terlebih dahulu, kemudian gas ujian akan dimasukkan ke dalam bahagian bertekanan tinggi. Gas yang meresap ke dalam bahagian bertekanan rendah akan meningkatkan tekanan di sana. Grafik tekanan berbanding masa akan memberikan maklumat mengenai kadar penghantaran gas tersebut. Standard yang berkaitan termasuklah 1038.1-2022 (China), ASTM D1434 (Amerika Syarikat), dan ISO 2556 (antarabangsa). Kelebihan utama penggunaan bahan ujian ini adalah ia boleh digunakan untuk menguji oksigen, karbon dioksida, nitrogen, hidrogen, helium, udara, dan sebagainya.
Perbezaan dan cara penggabungan dengan OTR
Differential-pressure GTR merupakan kaedah pengukuran yang bersifat “universal” untuk semua jenis gas. Sementara itu, coulometric OTR pula merupakan kaedah yang khusus untuk mengukur kandungan oksigen dalam bahan-bahan tertentu, dan ia mempunyai kepekaan yang lebih tinggi. Pilihlah kaedah yang ditetapkan oleh standard produk tersebut. Kaedah differential-pressure biasanya digunakan untuk menilai kebolehtelapan bahan secara umum, manakala kaedah coulometric pula digunakan untuk mengukur kadar penghantaran oksigen dalam bahan-bahan yang mempunyai barrier yang tinggi. Kedua-dua kaedah ini saling melengkapi antara aspek ketepatan dan jenis gas yang dikaji.
Rujukan
- ASTM D1434, Standard Test Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting (ASTM International);
- ISO 2556, Plastik — Penentuan kadar penghantaran gas filem dan kepingan nipis pada tekanan atmosfera (Organisation Antarabangsa untuk Penyeragaman).
- Ini merupakan sumber rujukan utama bagi takrifan dan kaedah ujian dalam artikel ini.
