산소 투과율(OTR)은 24시간 동안 필름 1제곱미터를 통과하는 산소 가스의 부피를 cc/m²·24h로 나타낸 것이며, 수증기 투과율(WVTR)은 같은 시간 동안 같은 면적을 통과하는 수증기의 질량을 g/m²·24h로 나타낸 것입니다. 이 두 가지는 차단성 필름이 포장된 제품을 산화 및 습기 손상으로부터 얼마나 잘 보호하는지 정의합니다.
금속 증착 또는 코팅된 차단성 필름을 롤 단위로 구매하는 컨버터에게는 기술 데이터 시트(TDS)에 있는 이 두 가지 숫자가 어떤 마케팅 문구보다 중요합니다. OTR이 잘못된 필름은 로스팅된 커피를 몇 달이 아닌 몇 주 만에 상하게 합니다. WVTR이 잘못된 필름은 유통기한이 되기 전에 크래커를 눅눅하게 만듭니다. 이 가이드는 OTR과 WVTR이 실제로 무엇을 측정하는지, 어떻게 테스트되는지, TDS의 숫자를 읽는 방법, 그리고 어떤 Expansteel 차단성 필름 등급이 어떤 포장 응용 분야에 적합한지 — 일반적인 마케팅 언어가 아닌 당사 TDS 시트에 게시된 실제 사양 범위를 사용하여 — 자세히 설명합니다.
OTR은 필름을 통해 얼마나 많은 산소가 새는지 정량화합니다. 숫자가 낮을수록 산소 차단성이 좋습니다.
산소는 포장 식품의 지질 산화(지방 및 오일의 산패), 색상 퇴색, 비타민 손실, 미생물 성장의 주요 원인입니다. OTR은 특정 온도 및 상대 습도에서 cc/m²·24h(때로는 cm³/m²/day로 표기)로 보고됩니다. 이는 폴리머 필름을 통한 산소 투과성이 두 변수에 따라 변하기 때문입니다. 금속 증착 또는 산화알루미늄(AlOx) 코팅 필름은 비코팅 PET 또는 BOPP에 비해 OTR을 몇 자릿수 줄여줍니다. 이것이 바로 코팅 품질과 접착력 — 단순히 베이스 필름 두께만이 아닌 — 이 실제 차단성 성능을 결정하는 이유입니다.
Expansteel TDS 시트에서 OTR은 항상 "≤" 상한값(예: OTR ≤1.5 cc/m²·24h)으로 표시됩니다. 이는 테스트된 모든 롤이 해당 숫자 이하임을 확인하며, 단순히 평균치 주변이 아님을 의미합니다. 이는 단일 불량 롤이 전체 생산 배치를 손상시킬 수 있는 식품 안전에 중요한 라인을 운영하는 컨버터에게 중요합니다.
WVTR은 필름을 통해 얼마나 많은 수분이 이동하는지 정량화합니다. 이는 바삭함, 뭉침, 보관 안정성에 중요합니다.
WVTR은 OTR과는 다른 고장 모드를 제어합니다. 즉, 크래커와 칩이 바삭함을 잃고, 분말이 뭉치고, 건조 식품이 상하게 하는 수분 침투(또는 배출)입니다. 이는 필름을 가로지르는 특정 온도 및 습도 구배에서 g/m²·24h로 보고됩니다. 수증기와 산소는 서로 다른 메커니즘을 통해 폴리머 및 코팅 층을 통과하기 때문에, 필름은 우수한 OTR과 보통의 WVTR을 가질 수 있거나 그 반대일 수도 있습니다. 이것이 바로 두 숫자가 함께 움직인다고 가정하지 않고 제품의 실제 고장 위험에 대해 독립적으로 확인해야 하는 이유입니다.
Expansteel의 차단성 필름은 컨버터가 제품에 어떤 메커니즘이 지배적인지 추측할 필요가 없도록 모든 TDS에 OTR과 함께 WVTR을 보고합니다. 진공 포장된 로스팅 커피의 경우 산소가 일반적으로 더 큰 위협입니다. 흡습성 분말이나 바삭한 스낵의 경우 수분 제어가 종종 그만큼 또는 그 이상 중요합니다.
두 값 모두 표준화된 ASTM 기기 방법에서 나옵니다. 방법을 알면 숫자를 얼마나 신뢰할 수 있는지 알 수 있습니다.
OTR은 ASTM D3985, "Coulometric 센서를 사용하여 플라스틱 필름 및 시트의 산소 가스 투과율을 측정하는 표준 시험 방법"에 따라 측정됩니다. 필름은 산소가 풍부한 챔버와 질소 퍼지 챔버 사이의 차단막으로 장착됩니다. 투과된 산소는 Coulometric 검출기로 운반되어 산소 흐름에 비례하는 측정 가능한 전류를 생성합니다. WVTR은 ASTM F1249, "변조 적외선 센서를 사용하여 플라스틱 필름 및 시트의 수증기 투과율을 측정하는 표준 시험 방법"에 따라 측정됩니다. 여기서 필름은 습한 챔버와 건조한 챔버를 분리하고 적외선 센서가 통과하는 수분을 추적합니다.
업계에서는 일반적으로 OTR을 23°C / 0% RH에서, WVTR을 38°C / 90% RH에서 측정합니다. 그러나 조건은 실험실 및 구매자 사양에 따라 다르므로, 두 공급업체의 숫자를 나란히 비교하기 전에 모든 TDS(Expansteel 포함)에 명시된 온도 및 습도를 항상 확인해야 합니다. 38°C/90% RH에서 테스트된 필름은 23°C/50% RH에서 테스트된 동일한 필름보다 항상 더 높은 WVTR을 보일 것입니다. 이는 실제 성능 차이가 아니라 테스트 조건의 인공물입니다.
| 매개변수 | 단위 | 시험 표준 | 일반적인 시험 조건 | 측정 항목 |
|---|---|---|---|---|
| OTR | cc/m²·24h | ASTM D3985 (Coulometric 센서) | 23°C, 0% RH | 하루에 필름 1m²를 통과하는 산소 가스 부피 |
| WVTR | g/m²·24h | ASTM F1249 (변조 적외선 센서) | 38°C, 90% RH | 하루에 필름 1m²를 통과하는 수증기 질량 |
세 가지 확인 사항은 TDS 숫자를 유용한 엔지니어링 결정으로 바꿉니다. 즉, 상한값 대 일반값, 테스트 조건, 그리고 측정된 필름 두께입니다.
첫째, OTR/WVTR 수치가 최대 상한값("≤")으로 명시되어 있는지 또는 일반/평균값으로 명시되어 있는지 확인하십시오. 상한 사양은 QC 약속입니다. 일반값은 개별 롤이 초과할 수 있는 마케팅 중간값입니다. 둘째, 테스트 온도 및 습도를 확인하십시오. 위에서 보듯이, 동일한 필름도 23°C/50% RH 또는 38°C/90% RH에서 테스트되었는지에 따라 매우 다른 WVTR 수치를 보일 수 있으므로, 동일한 조건에서 측정된 숫자만 비교하십시오. 셋째, 값이 측정된 필름 두께를 기록하십시오. OTR 및 WVTR은 면적 기반 속도이며, 금속 증착 또는 AlOx 코팅이 포함된 경우 두께에 선형적으로 비례하지 않으므로, 더 두꺼운 필름이 자동으로 더 나은 차단막이 되는 것은 아닙니다. 코팅 무결성과 접착 강도가 베이스 필름 두께보다 더 중요합니다.
접착 강도(N/15mm로 보고됨)는 OTR/WVTR과 함께 동일하게 주의를 기울여야 합니다. 왜냐하면 라미네이션, 인쇄 또는 파우치 성형 중에 박리되는 코팅은 원래 TDS 수치가 무엇이든 차단성 성능을 잃을 것이기 때문입니다. 이러한 이유로 아래에 나열된 모든 Expansteel 차단성 등급은 12μm 표준 두께이며 TDS에 알루미늄 또는 AlOx 접착 강도를 직접 보고합니다.
제품의 산화 및 습기 위험을 차단성 범위에 맞춘 다음, Expansteel 자체 TDS 상한값을 사용하여 여유를 두고 충족하는 ES 등급을 선택하십시오.
게시된 차단성 벤치마크는 제품 범주 및 브랜드가 얼마나 보수적인지에 따라 다르지만, 아래 범위는 포장 엔지니어링 참고 자료에서 일반적으로 인용되며 실용적인 시작점을 제공합니다. 이를 사용하여 차단성 등급을 단축 목록에 올린 다음, 자체 유통기한 목표 및 가속 노화 테스트와 비교하여 확인하십시오.
| 적용 분야 | 일반적인 차단성 목표 | 권장 Expansteel 등급 | 등급 OTR / WVTR (≤, cc 또는 g /m²·24h) |
|---|---|---|---|
| 스낵 식품, 칩, 중간 차단성 건조 식품 | OTR <3 / WVTR <2 | ES-GF | OTR ≤1.5 / WVTR ≤1.5 |
| 식품 접촉 수출 포장 (FDA / EU 10-2011 규정 준수 우선) | 동일한 차단 등급 + 검증된 규제 준수 | ES-GF01 | OTR ≤0.8 / WVTR ≤0.8, Al 접착력 ≥3.0 N/15mm |
| 로스팅/분쇄 커피, 산화되기 쉬운 건조 식품 | OTR ≤0.5 (스페셜티 커피 벤치마크) | ES-H01 | OTR ≤0.5 / WVTR ≤0.8 |
| 초급 커피 및 산화에 민감한 스낵 | OTR ≤1.0 | ES-H | OTR ≤1.0 / WVTR ≤1.0, OD ≥1.5 |
| 연장된 유통 기한 프리미엄 제품, 빛에 민감한 제품 | 초고차단 + 빛 차단을 위한 높은 불투명도 | ES-H03 (플래그십) | OTR ≤0.1 / WVTR ≤0.3, OD ≥2.5, 접착력 ≥2.5 N/15mm |
| 레토르트 파우치, 121°C 살균이 필요한 습식 식품 | 차단막은 열처리 후에도 온전해야 함 | ES-C01 | OTR 1.0 / WVTR 1.0, 접착력 ≥4.0 N/15mm, 121°C/30분 레토르트 통과 |
| 투명 창 포장, 소비자 제품 가시성 | 적당한 차단력과 높은 투과율 | ES-T | OTR ≤2.0 / WVTR ≤2.0, 투과율 ≥88% |
| 레토르트 내구성이 필요한 투명 창 포장 | 121°C 살균을 통한 투명 차단 | ES-T01 | OTR ≤0.5 / WVTR ≤1.0, 121°C 레토르트 검증 |
| 투명 포장, 초고차단 및 코팅 접착력 | 최고 투명 차단 등급 | ES-T03 | OTR ≤0.5 / WVTR ≤0.5, AlOx 접착력 ≥5.0 N/15mm |
위의 모든 등급은 12μm 표준 두께로 제공되며 전체 TDS 문서가 함께 제공됩니다. ES-GF 시리즈는 규제 시장으로 수출하는 컨버터를 위해 FDA, EU 10/2011, REACH 및 RoHS 식품 접촉 규정을 준수합니다.
OTR은 산소 가스 투과를 측정하고 산화, 산패, 색상/풍미 저하를 제어합니다. WVTR은 수증기 투과를 측정하고 바삭함 손실 또는 뭉침과 같은 수분으로 인한 고장을 제어합니다. 필름은 한 가지에서는 우수하고 다른 한 가지에서는 불량할 수 있으므로, 단일 통합 "차단성" 숫자로 취급하기보다는 제품의 특정 부패 메커니즘에 대해 둘 다 확인해야 합니다.
폴리머 및 코팅 층을 통한 가스 및 증기 투과는 물리적 메커니즘에 의해 온도 및 습도에 따라 달라집니다. 즉, 온도가 높을수록 분자 이동성이 증가하고, 습도가 높을수록 일부 폴리머 층이 팽창하여 투과성이 증가할 수 있습니다. 이것이 ASTM D3985 및 ASTM F1249가 제어된 테스트 조건을 지정하는 이유이며, 두 숫자가 동일한 조건에서 테스트되었을 때만 직접 비교할 수 있는 이유입니다.
반드시 그렇지는 않습니다. ES-H03(OTR ≤0.1)과 같은 초저 OTR 필름은 산화에 민감하고 유통기한이 긴 제품에 적합한 선택이지만, 산소보다 수분에 더 민감하거나 유통기한이 짧은 제품에는 과도하게 사양이 높고 일반적으로 비용이 더 많이 듭니다. 등급을 시트의 가장 낮은 숫자가 아니라 실제 고장 모드 및 목표 유통기한에 맞추십시오.
금속 증착 또는 AlOx 코팅된 차단성 필름의 경우, 코팅 층 — 베이스 필름 두께만으로는 아님 — 이 대부분의 차단성 작업을 수행하므로 OTR/WVTR은 두께에 단순히 비례하지 않습니다. 위 표의 모든 Expansteel 차단성 등급은 12μm 표준 두께로 보고됩니다. 어떤 공급업체에서든 다른 두께를 요청할 때는 더 얇거나 두꺼운 것이 자동으로 숫자를 비례적으로 변경한다고 가정하지 말고, 재테스트된 OTR/WVTR이 함께 제공되어야 합니다.
테스트 표준과 테스트 조건이 일치하는 경우에만 가능합니다. 두 시트 모두 ASTM D3985(OTR) 및 ASTM F1249(WVTR)를 인용하는지 확인하고, 수치를 비교하기 전에 명시된 온도/습도를 확인하십시오. 38°C/90% RH에서 측정된 WVTR은 23°C/50% RH에서 측정된 동일한 필름보다 더 높게 나타날 것이며, 이는 실제 차단성 품질이 아니라 테스트 조건 때문에 동일한 성능의 필름이 더 나쁘게 보일 수 있습니다.
OD(광학 밀도)는 알루미늄 코팅의 불투명도를 측정하며, 빛 차단 성능과 일반적으로 산소 차단 일관성과 상관관계가 있습니다. OD가 높을수록 일반적으로 더 조밀하고 연속적인 금속 층을 나타냅니다. 빛에 민감한 제품의 경우 불투명도가 가스 차단 숫자와 독립적인 두 번째 보호 메커니즘이기 때문에 Expansteel TDS 시트(예: ES-H03의 OD ≥2.5)에 OTR/WVTR과 함께 나열됩니다.
데이터 출처: Expansteel TDS 측정, 2026-07 업데이트.
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