Làm thế nào để các màng đồng loại PE/PP thực hiện về các đặc tính rào cản oxy và carbon dioxide?

Các bộ phim đồng cực PE/PP có thể cung cấp các mức độ khác nhau của các đặc tính hàng rào oxy và carbon dioxide, tùy thuộc vào công thức cụ thể của vật liệu và quá trình đồng phát. Đây là một sự cố về cách những bộ phim này thực hiện:

1. Tính chất rào cản oxy
Polyetylen (PE): Phim PE tiêu chuẩn có đặc tính hàng rào oxy tương đối thấp, có nghĩa là chúng không hiệu quả lắm trong việc ngăn chặn oxy đi qua. Đây là một lý do tại sao PE một mình không lý tưởng cho các ứng dụng đóng gói đòi hỏi thời hạn sử dụng dài, đặc biệt là đối với các sản phẩm nhạy cảm với oxy như thực phẩm.

Polypropylen (PP): Giống như PE, PP cũng có khả năng rào cản oxy hạn chế, mặc dù nó hoạt động tốt hơn một chút so với PE trong một số trường hợp. Phim PP thường được sử dụng trong bao bì đòi hỏi sự bảo vệ vừa phải chống oxy.

Sự kết hợp của PE và PP: Khi PE và PP được loại trừ, màng kết quả có thể được hưởng lợi từ sự kết hợp của các thuộc tính. Lớp ngoài của màng, thường được làm bằng PP, có thể cung cấp độ cứng và khả năng chống nhiệt tốt hơn, trong khi lớp PE bên trong có thể góp phần làm kín tốt hơn. Tuy nhiên, cấu trúc đồng được loại bỏ thường không cung cấp một rào cản tối ưu cho oxy trừ khi các lớp hoặc lớp phủ bổ sung được thêm vào để tăng cường thuộc tính này.

Các lựa chọn tăng cường: Để cải thiện các đặc tính hàng rào oxy, các nhà sản xuất có thể kết hợp các lớp rào cản bổ sung được làm từ các vật liệu như rượu vinyl ethylene (EVOH), nylon (PA) hoặc PVDC (polyvinylidene clorua), có đặc tính rào cản oxy tốt hơn đáng kể. Các lớp rào cản này thường được đặt giữa các lớp PE và PP trong quá trình đồng loại.

2. Thuộc tính hàng rào carbon dioxide
Cả PE và PP đều có những hạn chế tương tự khi ngăn chặn carbon dioxide (CO₂). Cả hai vật liệu đều không có hiệu quả cao trong việc cung cấp một rào cản đối với các loại khí như Co₂, điều này rất cần thiết để duy trì độ tươi và chất lượng của một số thực phẩm dễ hỏng, như sản phẩm tươi hoặc đồ uống có ga.
Hiệu quả: Như với oxy, khả năng của các màng đồng cực PE/PP để chặn CO₂ thường không đủ cho các ứng dụng đòi hỏi các đặc tính rào cản mạnh mẽ cho độ tươi lâu dài. Nếu hiệu suất rào cản chống lại CO₂ là rất quan trọng, các bộ phim đặc biệt khác hoặc các vật liệu rào cản bổ sung như EVOH hoặc nylon thường được sử dụng để bổ sung cho cấu trúc phim PE/PP.

3. Cấu trúc nhiều lớp cho hiệu suất rào cản nâng cao
Cùng loại bỏ nhiều lớp: in PE/PP Phim đồng loại , hiệu suất của các đặc tính rào cản oxy và Co₂ có thể được cải thiện đáng kể bằng cách kết hợp cùng lớp nhiều lớp. Bằng cách sử dụng các màng nhiều lớp trong đó các vật liệu khác nhau được kết hợp (ví dụ: PE/PP với EVOH, PA hoặc các loại nhựa có hàng cao khác), bộ phim có thể đạt được các đặc tính rào cản mong muốn.
Cấu trúc điển hình: Một cấu trúc chung cho các màng đồng loại PE/PP được thiết kế để cải thiện các đặc tính hàng rào khí có thể bao gồm:
Lớp PP bên ngoài: Cung cấp cường độ, điện trở nhiệt và tính chất bề mặt để in.
Lớp PE bên trong: Đảm bảo niêm phong và linh hoạt tốt.
Lớp rào cản (ví dụ: EVOH hoặc nylon): được định vị giữa PE và PP hoặc là một lớp bên trong để cung cấp một rào cản oxy và Co₂ mạnh.

4. Các ứng dụng và trường hợp sử dụng
Bao bì thực phẩm: Phim đồng loại bỏ PE/PP được sử dụng trong bao bì thực phẩm trong đó cần có các đặc tính hàng rào vừa phải, chẳng hạn như cho đồ ăn nhẹ khô, các mặt hàng bánh và hàng không dễ hỏng. Tuy nhiên, đối với các sản phẩm như thịt tươi, sữa hoặc các mặt hàng yêu cầu thời hạn sử dụng kéo dài, các lớp rào cản bổ sung (như EVOH) được thêm vào màng PE/PP để tăng cường tính chất oxy và Co₂.
Bao bì khí quyển được sửa đổi (MAP): Đối với MAP, trong đó một hỗn hợp các loại khí cụ thể (bao gồm cả CO₂) được sử dụng để mở rộng thời hạn sử dụng của thực phẩm tươi, các bộ phim có đặc tính rào cản cao. Trong những trường hợp này, các màng đồng loại PE/PP thường được kết hợp với các vật liệu khác cung cấp khả năng không thấm khí cần thiết.

5. Sự đánh đổi hiệu suất
Sức mạnh so với hàng rào: Một trong những thách thức với các bộ phim đồng loại PE/PP là trong khi chúng cung cấp sự cân bằng của các tính chất cơ học tốt (như sức mạnh, khả năng chống đâm thủng và tính linh hoạt), chúng thường giảm trong việc cung cấp mức độ cao oxy và hàng rào cần thiết cho một số ứng dụng quan trọng. Để cân bằng các yếu tố này, các nhà sản xuất thường dựa vào các cấu trúc màng nhiều lớp kết hợp các polyme khác nhau cho các tính chất cụ thể hoặc chúng kết hợp các chất phụ gia chuyên dụng.