A taxa de transmissão de vapor de água (Water Vapor Transmission Rate, WVTR) é a quantidade de vapor de água que pode passar por um determinado material de embalagem, sob condições específicas de temperatura e umidade, em unidades de g/(m²·24h). Quanto menor o valor, maior a capacidade do material de impedir a penetração de umidade.
Análise comparativa: Podemos imaginar a película de embalagem como um “casaco de chuva”. O vapor de água está constantemente tentando entrar nela, representando a umidade que entra no produto. WVTR é, então, a quantidade total de umidade que consegue entrar diariamente. Quanto mais densa for a película de embalagem (material com maior capacidade de bloqueio à umidade), menos umidade conseguirá entrar. Assim, os biscoitos e comprimidos dentro do produto ficarão menos secos, e sua vida útil será maior.
Definições contidas no padrão
A norma ASTM E96/E96M-24a define o “rate de transmissão de vapor de água” como “o fluxo constante de vapor de água por unidade de tempo, através de uma unidade de área de um corpo, perpendicularmente a superfícies específicas, em condições específicas de temperatura e umidade, em cada superfície”. A norma estabelece dois procedimentos básicos para determinar esse valor: o método do dessecante (copo seco) e o método da água (copo úmido). A norma ISO 2528:2017 especifica o método gravimétrico para materiais laminados. Além disso, a norma indica que o termo “WVTR” é frequentemente usado de forma errônea como sinônimo de “permeabilidade”.
Um indicador, vários nomes
WVTR, em diferentes contextos, também é conhecido como WVT (quantidade de vapor de água que passa através de um material), umidade de permeação, coeficiente de permeação, entre outros nomes que podem causar confusão. A norma ASTM E96 utiliza três termos para diferenciá-los: WVTR – taxa de permeação, medida em g/(m²·24h); permeância de vapor de água – taxa de permeação por área e por diferença de pressão de vapor de água, medida em g/(Pa·s·m²); no campo da construção, o termo “perm” é mais comum. O coeficiente de permeação de vapor de água, quando dividido pela espessura do material, só tem significado para materiais homogêneos. A norma ISO 2528:2017 alerta no resumo que chamar WVTR de “permeabilidade” é um erro comum – o termo “coeficiente de permeação” deve ser usado apenas quando se trata de uma propriedade inerente ao material.
Métodos de medição e escalas típicas
O método clássico é o método da xícara gravimétrica (ASTM E96, ISO 2528): uma tigela selada contém um dessecante ou água. A xícara é pesada periodicamente para se monitorar o ganho ou perda de peso. A norma ISO 2528:2017 recomenda a utilização do método da ISO 9932 quando a taxa de transmissão for inferior a 1 g/(m²·24h) ou quando o material for mais espesso que 3 mm. Para faixas de baixa barreira, são utilizados métodos específicos: o método do sensor infravermelho modulado (ASTM F1249, ISO 15106-2) e o método do sensor de detecção eletrolítica (ISO 15106-3). As faixas típicas são as seguintes: os laminados de folhas de alta barreira geralmente têm uma taxa de transmissão inferior a 0,5 g/(m²·24h); os laminados à base de PVDC ou EVOH variam entre 0,1 e 5 g/(m²·24h); os filmes de PE ou PP de camada única variam de alguns gramas a dezenas de gramas por m²·24h.
Relação com o OTR e o GTR
Essas três métricas pertencem à mesma família de testes relacionados à barreira contra a passagem de gases: o WVTR mede a passagem de vapor de água, o GTR utiliza diferenças de pressão para medir a passagem de vários tipos de gases, enquanto o OTR é especializado no teste do oxigênio. A maioria dos padrões de qualidade para materiais de embalagem farmacêutica e produtos alimentícios exige o uso de pelo menos duas dessas métricas. Portanto, os laboratórios de controle de qualidade geralmente são equipados com dispositivos que permitem o teste tanto da passagem de vapor quanto de oxigênio.
Fontes de referência
- ASTM E96/E96M-24a, Métodos Padrão para Determinação Gravimétrica da Taxa de Transmissão de Vapor de Água em Materiais. ASTM International, 2024.
- ASTM E96/E96M-24a “Métodos Padrão para Determinação da Taxa de Transmissão de Vapor de Água em Materiais”, ASTM International, publicado em 2024.
- ISO 2528:2017《Materiais para folhas – Determinação da taxa de transmissão de vapor de água – Método gravimétrico (disco)》, ISO/TC 6/SC 2.
- ASTM F1249《Método Padrão para Determinação da Taxa de Transmissão de Vapor de Água através de Filmes e Chapas Plásticas, utilizando Sensores Infravermelhos Modulados》，ASTM International.
- ISO 15106-2 (Método de detecção por sensores infravermelhos) e ISO 15106-3 (Método de detecção por sensores eletroquímicos).
