Cum funcționează filmele co-extrudate PE/PP în ceea ce privește proprietățile de barieră de oxigen și dioxid de carbon?

Filmele co-extrudate PE/PP pot oferi diferite niveluri de proprietăți de barieră de oxigen și dioxid de carbon, în funcție de formularea specifică a materialelor și de procesul de co-extrudare. Iată o defalcare a modului în care interpretează aceste filme:

1. Proprietățile barierei de oxigen
Polietilenă (PE): Filmele standard de PE au proprietăți de barieră de oxigen relativ scăzute, ceea ce înseamnă că nu sunt foarte eficiente la prevenirea trecerii oxigenului. Acesta este un motiv pentru care PE singur nu este ideal pentru aplicații de ambalare care necesită durată de valabilitate lungă, în special pentru produsele sensibile la oxigen, cum ar fi alimentele.

Polypropilen (PP): La fel ca PE, PP are, de asemenea, capacități limitate de barieră de oxigen pe cont propriu, deși are performanțe puțin mai bune decât PE în unele cazuri. Filmele PP sunt utilizate în general în ambalaje care necesită o protecție moderată împotriva oxigenului.

Combinație de PE și PP: Când PE și PP sunt co-extrudate, filmul rezultat poate beneficia de o combinație de proprietăți. Stratul exterior al filmului, realizat de obicei din PP, poate oferi o rigiditate mai bună și o rezistență la căldură, în timp ce stratul interior PE poate contribui la o mai bună sigilare. Cu toate acestea, structura co-extrudată încă nu oferă în general o barieră optimă pentru oxigen, cu excepția cazului în care se adaugă straturi sau acoperiri suplimentare pentru a îmbunătăți această proprietate.

Opțiuni de îmbunătățire: Pentru a îmbunătăți proprietățile barierei de oxigen, producătorii pot încorpora straturi suplimentare de barieră obținute din materiale precum alcool etilen vinil (EVOH), nylon (PA) sau PVDC (clorură de poliviniliden), care au proprietăți semnificativ mai bune de barieră de oxigen. Aceste straturi de barieră sunt adesea plasate între straturile PE și PP în timpul procesului de co-extrudare.

2. Proprietățile barierei dioxidului de carbon
PE și PP au ambele limitări similare atunci când vine vorba de blocarea dioxidului de carbon (CO₂). Niciun material nu este extrem de eficient pentru a oferi o barieră pentru gaze precum CO₂, ceea ce este esențial pentru menținerea prospețimii și calității anumitor alimente perisabile, cum ar fi produse proaspete sau băuturi carbogazoase.
Eficacitate: Ca și în cazul oxigenului, capacitatea filmelor co-extrudate PE/PP de a bloca CO₂ este în general insuficientă pentru aplicații care necesită proprietăți de barieră puternice pentru prospețimea pe termen lung. Dacă performanța barierei împotriva CO₂ este critică, alte filme de specialitate sau materiale de barieră suplimentare, cum ar fi EVOH sau Nylon, sunt adesea utilizate pentru a completa structura de film PE/PP.

3. Structura stratificată pentru o performanță îmbunătățită a barierei
Co-Extruziune cu mai multe straturi: IN Filme co-extrudate PE/PP , Performanța proprietăților de barieră de oxigen și CO₂ poate fi îmbunătățită semnificativ prin încorporarea co-extrudării cu mai multe straturi. Folosind filme cu mai multe straturi în care sunt combinate diferite materiale (de exemplu, PE/PP cu EVOH, PA sau alte rășini cu barieră înaltă), filmul poate realiza proprietățile de barieră dorite.
Structura tipică: o structură comună pentru filmele co-extrudate PE/PP concepute pentru a îmbunătăți proprietățile barierei de gaz ar putea include:
Stratul PP exterior: oferă rezistență, rezistență la căldură și proprietăți de suprafață pentru imprimare.
Strat interior PE: asigură o etanșare și flexibilitate bună.
Strat de barieră (de exemplu, evoh sau nylon): poziționat între PE și PP sau ca un strat interior pentru a oferi o barieră puternică de oxigen și CO₂.

4. Aplicații și cazuri de utilizare
Ambalaje alimentare: Filmele co-extrudate PE/PP sunt utilizate în ambalajele alimentare, unde sunt necesare proprietăți moderate de barieră, cum ar fi pentru gustări uscate, articole de panificație și mărfuri neperisabile. Cu toate acestea, pentru produse precum carne proaspătă, lactate sau articole care necesită durată de valabilitate extinsă, la filmele PE/PP sunt adăugate straturi suplimentare de barieră (cum ar fi EVOH) pentru a îmbunătăți proprietățile de barieră de oxigen și CO₂.
Ambalajul atmosferei modificat (MAP): pentru MAP, unde este utilizat un amestec specific de gaze (inclusiv CO₂) pentru a prelungi durata de valabilitate a alimentelor proaspete, sunt necesare filme cu proprietăți de barieră ridicate. În aceste cazuri, filmele co-extrudate PE/PP sunt adesea combinate cu alte materiale care asigură impermeabilitatea necesară a gazelor.

5. Completări de performanță
Forță vs. Barieră: Una dintre provocările cu filmele co-extruiate PE/PP este că, deși oferă un echilibru de proprietăți mecanice bune (cum ar fi rezistența, rezistența la puncție și flexibilitatea), acestea sunt adesea scurte în furnizarea de nivel înalt Oxigen și barieră CO₂ necesară pentru unele aplicații critice. Pentru a echilibra acești factori, producătorii se bazează adesea pe structuri de film cu mai multe straturi care combină diferiți polimeri pentru proprietăți specifice sau încorporează aditivi specializați.