Die instationäre Stoffübertragung durch Wasserdampfdiffusion wird mit dem gleichen mathematischen Formalismus wie die instationäre Wärmeübertragung durch Wärmeleitung beschrieben. Dabei werden Konzentrationsfelder wie Temperaturfelder berechnet, wobei der Stoffkennwert Temperaturleitzahl durch den Diffusionskoeffizient ersetzt wird. An der Teileoberfläche wird immer eine gesättigte Wasserdampfschicht vorausgesetzt, wodurch der Stoffübergangswiderstand vernachlässigbar ist.

 

Die Berechnungsansätze der Software setzen einen diffusionsbestimmten Stofftransport voraus. Kapillare Transportvorgänge infolge Stoffporosität sind nicht berücksichtigt. Kunststoffe mit großen Anteile an festen Zusatzstoffen (z.B. über 50 Vol %) können wegen mangelhafter Bindung zwischen Matrix und Zusatzstoff die Bedingung reiner Diffusion u.U. nicht erfüllen.


Die Lösung für die Wasserdiffusion in Kunststoffe wurde bereits 1959 veröffentlicht: Jouwersma C.: Die Diffusion von Wasser in Kunststoffe. Chemie-Ing.-Techn. (31) 1959/10. S. 652 bis 658. In diesem Beitrag setzt sich der Autor auch kritisch mit den bis dato üblichen Näherungsformeln (Eulitz; Blank) auseinander.