Jak fungují filmy PE/PP, pokud jde o vlastnosti bariéry kyslíku a oxidu uhličitého?

Společné extrudované filmy PE/PP mohou nabídnout různé úrovně vlastností bariéry oxidu kyslíku a oxidu uhličitého, v závislosti na specifické formulaci materiálů a procesu koextru. Zde je rozpis toho, jak tyto filmy fungují:

1. Vlastnosti bariéry kyslíku
Polyethylen (PE): Standardní filmy PE mají relativně nízké vlastnosti kyslíkové bariéry, což znamená, že nejsou příliš účinné při bránícímu kyslíku v průchodu. To je jeden z důvodů, proč sám PE není ideální pro balení, které vyžadují dlouhou životnost, zejména pro produkty citlivé na kyslík, jako je jídlo.

Polypropylen (PP): Stejně jako PE, PP má také omezené schopnosti kyslíkové bariéry samy o sobě, i když v některých případech funguje o něco lépe než PE. Filmy PP se obvykle používají v balení, které vyžaduje mírnou ochranu před kyslíkem.

Kombinace PE a PP: Když jsou PE a PP koextrudovány, může výsledný film těžit z kombinace vlastností. Vnější vrstva filmu, obvykle vyrobená z PP, může nabídnout lepší tuhost a tepelnou odolnost, zatímco vnitřní PE vrstva může přispět k lepší utahovitelnosti. Společná extrudovaná struktura však stále obecně neposkytuje optimální bariéru pro kyslík, pokud k posílení této vlastnosti nepřidá další vrstvy nebo povlaky.

Možnosti vylepšení: Pro zlepšení vlastností kyslíkové bariéry mohou výrobci zahrnovat další bariérové ​​vrstvy vyrobené z materiálů, jako je ethylen -vinylalkohol (EVOH), nylon (PA) nebo PVDC (polyvinylidenchlorid), které mají výrazně lepší bariéru kyslíku. Tyto bariérové ​​vrstvy jsou často umístěny mezi vrstvami PE a PP během procesu koextruze.

2. vlastnosti bariéry oxidu uhličitého
PE a PP mají podobná omezení, pokud jde o blokování oxidu uhličitého (CO₂). Žádný materiál není vysoce účinný při poskytování bariéry pro plyny, jako je CO₂, která je nezbytná pro udržení čerstvosti a kvality některých potravin, jako jsou čerstvé produkty nebo sycené nápoje.
Účinnost: Stejně jako u kyslíku je schopnost PE/PP ko-extrudovaných filmů blokovat CO₂ obecně pro aplikace, které vyžadují silné bariérové ​​vlastnosti pro dlouhodobou čerstvost. Pokud je bariérový výkon proti CO₂ kritický, k doplnění struktury filmu PE/PP se často používají další speciální filmy nebo další bariérové ​​materiály, jako je Evoh nebo nylon.

3. Vrstvená struktura pro zvýšený výkon bariéry
Vícevrstvá koextruze: in PE/PP koextrudované filmy , Výkon vlastností bariéry kyslíku a CO₂ lze výrazně zlepšit začleněním vícevrstvé koextruze. Použitím vícevrstvých filmů, kde se kombinují různé materiály (např. PE/PP s EvoH, PA nebo jinými vysokými pryskyřicemi), může film dosáhnout požadovaných bariérových vlastností.
Typická struktura: Společná struktura pro filmy PE/PP koextruované pro zlepšení vlastností plynové bariéry může zahrnovat:
Vnější vrstva PP: Poskytuje sílu, tepelnou odolnost a povrchové vlastnosti pro tisk.
Vnitřní vrstva PE: Zajišťuje dobré těsnění a flexibilitu.
Bariérová vrstva (např. Evoh nebo nylon): umístěné mezi PE a PP nebo jako vnitřní vrstva za účelem poskytnutí silné kyslíkové a co₂ bariéry.

4. Případy aplikací a použití
Balení potravin: Filmy PE/PP se používají v balení potravin, kde jsou potřebné mírné bariérové ​​vlastnosti, například pro suché občerstvení, pekařské předměty a nezničitelné zboží. U produktů, jako je čerstvé maso, mléčné výrobky nebo předměty vyžadující prodlouženou trvanlivost, se do filmů PE/PP přidávají další bariérové ​​vrstvy (jako je Evoh), aby se zlepšily vlastnosti bariéry kyslíku a co₂.
Modifikované balení atmosféry (mapa): Pro mapu, kde se k prodloužení trvanlivosti čerstvého jídla používá specifická směs plynů (včetně CO₂), jsou vyžadovány filmy s vysokými bariérovými vlastnostmi. V těchto případech jsou filmy PE/PP co-extrudované často kombinovány s jinými materiály, které poskytují nezbytnou nepropustnost plynu.

5. kompromisy výkonu
Síla vs. bariéra: Jednou z výzev s filmy PE/PP je to, že i když poskytují rovnováhu dobrých mechanických vlastností (jako je síla, odpor pro propíchnutí a flexibilita), často nedosahují poskytování vysoké úrovně pro některé kritické aplikace vyžadované bariéry kyslíku a CO₂. Pro vyvážení těchto faktorů se výrobci často spoléhají na vícevrstvé filmové struktury, které kombinují různé polymery pro specifické vlastnosti, nebo zahrnují specializované aditivy.