¿Qué método de prueba es el adecuado para su aplicación?

Optimización de las pruebas de barrera de oxígeno: elección del método ASTM OTR adecuado.
La tasa de transmisión de oxígeno (OTR) es un parámetro fundamental para comprender la capacidad de un material o envase para bloquear el oxígeno, que puede provocar deterioro, oxidación y una reducción de la vida útil. Sin embargo, no existe un método único que sirva para todos los casos. Seleccionar el método de prueba OTR de la norma ASTM más adecuado puede marcar la diferencia a la hora de obtener resultados significativos y, en última instancia, de diseñar soluciones de barrera más eficaces.

Por qué son importantes las pruebas OTR
El oxígeno suele ser el enemigo de la durabilidad de los productos. En alimentos, productos farmacéuticos y dispositivos médicos, la entrada de oxígeno puede provocar oxidación, sabores desagradables, crecimiento microbiano y degradación de los principios activos sensibles. Por ello, es fundamental saber cuánto oxígeno permite el paso de una película, lámina o envase completo, y en qué condiciones. Los datos fiables de permeabilidad ayudan a los equipos de I+D a seleccionar materiales, a los ingenieros a optimizar el envasado y a los laboratorios de control de calidad a mantener la uniformidad y el cumplimiento de las normativas.

Consideraciones clave para la selección del método.
Al elegir un método de prueba OTR, hay varios factores importantes que se deben tener en cuenta:

• Resistencia a la barrera: ¿Se trata de un material con una alta capacidad de barrera, o es más permeable y transmisor?
• Factor de forma: ¿Está probando una película, una bolsa o un paquete completo (como una botella con tapón)?
• Necesidades de sensibilidad: ¿Necesita una detección de oxígeno ultrabaja o está midiendo tasas de transmisión más altas?
• Humedad: ¿Afectará la humedad relativa a la permeabilidad? (Muchos materiales, como el EVOH o el papel recubierto, son sensibles a la humedad).
• Tiempo de respuesta: ¿Con qué rapidez necesita alcanzar el equilibrio y durante cuánto tiempo está dispuesto a realizar las pruebas?
• Cumplimiento de las normas: ¿Qué norma ASTM (o su equivalente ISO, JIS) es relevante para su aplicación?

Métodos ASTM OTR: ¿Qué opciones están disponibles?
A continuación se presentan los principales métodos ASTM que se utilizan y cómo se comparan entre sí:

1. ASTM D3985/F1927 Este es el método clásico del sensor coulométrico, que ha sido el estándar de la industria desde 1981. Una cara de la película (o del envase, en el caso de la norma F1927) se expone a oxígeno seco, y la cara opuesta se barre con nitrógeno seco (la norma ASTM F1927 incorpora humedad a los gases). El oxígeno transmitido se conduce a un sensor coulométrico (electroquímico), que lo cuantifica. 

• Ventajas: Muy sensible, fiable y ampliamente reconocido. Un estándar intrínseco que no requiere calibración.
• Ideal para: Películas de alta barrera, aplicaciones donde la detección de baja permeabilidad al oxígeno es fundamental y pruebas en condiciones de humedad controlada.
• Ventajas y desventajas: El equilibrio puede tardar horas o incluso días en alcanzarse, especialmente en el caso de materiales con una permeabilidad muy baja.

2. ASTM F2622 Este método permite utilizar una mayor variedad de tipos de sensores (coulométricos no absolutos), incluidos los sensores de oxígeno genéricos. En lugar de consumir todo el oxígeno, solo se analiza una fracción, lo que significa que el sensor debe calibrarse cuidadosamente y verificarse continuamente. 

• Ventajas: Funciona con materiales de alta transmitancia, suele ser más rápido y ofrece flexibilidad en la elección de sensores.
• Ideal para: Películas de transmisión rápida (por ejemplo, envases de productos agrícolas, papeles recubiertos), donde no se requiere una barrera ultrabaja. 
• Desventajas: Es menos sensible que la técnica coulométrica y requiere calibración para mantener la precisión.

3. ASTM F1307 Este método está diseñado para envases completos y terminados, no solo para películas. El envase se expone al oxígeno por fuera, mientras que el nitrógeno barre el interior. Cualquier cantidad de oxígeno que penetre las paredes del envase se mide mediante un sensor coulométrico.

• Ventajas: Mide el rendimiento de la barrera en condiciones reales, incluyendo cierres, costuras y otras características del envase.
• Ideal para: Sistemas de bandejas, bolsas, botellas, tubos/mangueras y cualquier formato de envasado en el que la integridad de todo el sistema sea importante.
• Ventajas y desventajas: Lograr el equilibrio en paquetes grandes o complejos puede requerir mucho tiempo y configuración.

Uniendo todos los elementos: Cómo elegir
Aquí tienes un marco de referencia para seleccionar el método adecuado:

• Elija la norma ASTM D3985/F1927 cuando su máxima prioridad sea la sensibilidad y esté analizando películas planas o sistemas sellados. Funciona de forma intrínseca sin necesidad de calibración..
• Utilice la norma ASTM F2622 cuando trabaje con materiales de alta transmitancia, donde la velocidad y la flexibilidad son más importantes que la detección de detalles extremadamente finos.
• Seleccione la norma ASTM F1307 si le preocupa el rendimiento del envase en su conjunto, es decir, si desea medir cómo el envase terminado (sellos, cierres y todo lo demás) transmite el oxígeno.

Además, su elección debe ajustarse a las condiciones reales de uso del producto. Para productos almacenados en ambientes húmedos, elija una prueba que tenga en cuenta la humedad relativa para garantizar resultados de rendimiento precisos. Si su producto se refrigera, se almacena a temperatura ambiente o se mantiene a altas temperaturas, asegúrese de realizar las pruebas a la temperatura adecuada para cumplir con los requisitos de vida útil. 

El apoyo de expertos es importante.
La implementación exitosa de estos métodos de prueba requiere algo más que simplemente elegir un estándar. La instrumentación de precisión, una calibración rigurosa y un profundo conocimiento del comportamiento de la permeación son esenciales. Las empresas suelen recurrir a laboratorios o especialistas, como AMETEK MOCON, que ofrecen analizadores de permeabilidad al oxígeno diseñados específicamente para este fin (como su serie OX-TRAN) y servicios de pruebas para guiar la selección del método, ejecutar las pruebas e interpretar los resultados. 

Conclusiones finales

• Comprender qué método ASTM OTR utilizar es fundamental para una evaluación precisa de la barrera.
• Los diferentes materiales y formatos de envasado requieren enfoques diferentes; no existe una solución universal.
• La sensibilidad, la velocidad, la humedad y la configuración de la muestra deben guiar su decisión.
• Colaborar con laboratorios experimentados o utilizar herramientas de permeación especializadas puede ayudarte a obtener datos fiables y útiles.

Al seleccionar cuidadosamente el método de prueba que mejor se adapte a sus necesidades específicas de OTR (tasa de transmisión de oxígeno), podrá generar datos más relevantes, optimizar sus materiales y construir barreras de oxígeno más fiables, lo que, en conjunto, mejora el rendimiento del producto y la integridad de la marca.

Para obtener una explicación más detallada sobre qué método de prueba OTR podría ser el más adecuado para su aplicación, descargue el siguiente documento nuestro último informe técnico.