Barrier properties
Δημοσιεύθηκε την 01 Οκτωβρίου 2012
Πρωταρχικός στόχος της συσκευασίας είναι να προστατεύσει το περιεχόμενο ενός πακέτου από ανεπιθύμητες αλληλεπιδράσεις με το εξωτερικό περιβάλλον. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι απαιτήσεις αφορούν την πρόληψη της οξείδωσης ή της απώλειας πτητικών ουσιών, και τη μόλυνση από τους ξένους παράγοντες.
Τα πολυμερή διαφοροποιούνται κυρίως ως προς τη διαπερατότητά τους στην υγρασία, τα αέρια, τα αρώματα, τα λίπη και τα έλαια. Τα περισσότερα πολυμερή που χρησιμοποιούνται στην εύκαμπτη συσκευασία έχουν παρόμοιο ρυθμό διαπερατότητας σε υδρατμούς (WaterVapourTransmissionRate WVTR), αλλά η διαπερατότητά τους σε αέρια ποικίλλει ευρέως.
Εμπειρογνώμονες στη βιομηχανία συσκευασίας θεωρούν τη διαπερατότητα σε οξυγόνο είναι η μόνη σημαντική παράμετρος (επειδή συνδέεται με μείωση της ποιότητας των τροφίμων), όμως και η WVTR αποτελεί εξίσου σημαντικό παράγοντα, σε μερικές κρίσιμες εφαρμογές όπως τα φαρμακευτικά είδη και τα ξηρά τρόφιμα (π.χ. τα προϊόντα ψωμιού).
Από όλα τα barrier πλαστικά υλικά τα πιο κοινά και ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι τα ακόλουθα:
Pvdc (Polyvinylidene Chloride)
Το Pvdc ως επίστρωση σε OPP ή PET (μόνο του ή σε συνδυασμό με ακρυλική επίστρωση) είναι (μεταξύ άλλων) ένα καθιερωμένο υλικό φραγμού για συσκευασία μπισκότων, ζαχαρωδών προϊόντων γαλακτοκομικών και την ξηρών καρπών. Βοηθά στη συντήρηση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων των προϊόντων από μυρωδιές και τη λήψη ή την απώλεια υγρασίας, και την οξείδωση. Χαρακτηριστικές τιμές OTR για PETpvdc είναι <12cm3/m2/day.
EVOH (Ethylene Vinyl Alcohol)
Οι ρητίνες EVOH έχουν πολύ καλές ιδιότητες φραγμού σε αέρια, όμως είναι αρκετά ευαίσθητα στην υγρασία, και αυτό εξηγεί γιατί βρίσκονται συνήθως συνεξωθημένα μεταξύ άλλων πολυμερών, π.χ. PE/EVOH/PE. Η πιο κοινή δομή είναι η PET (ή OPA) +PE/EVOH/PE για το γαλακτοκομικά, τα ξηρούς καρπούς και προϊόντα κρέατος.

Ανάλογα με τον τύπο το EVOH και το πάχος αυτού, οι τιμές OTR κυμαίνονται από 3 μέχρι <1cm3/m2/day. ToEVOH, καθώς επίσης και το PVOH (PolyVinylAlcohol), ένα πολυμερές με παρόμοιες ιδιότητες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως επίστρωση σε OPP ή PET.
Barrier υλικά από ανόργανες ουσίες και χρησιμοποιούνται στη συσκευασία είναι το αλουμινόφυλλο, κλασικό υλικό φράγμα σε εύκαμπτα υλικά που προσφέρει άριστη προστασία σε οξυγόνο, υγρασία, φως και αέρια, και οι vacuum deposit επιστρώσεις (όπως η επιμετάλλωση, το SiOx ή το AlOx). Και οι δύο τύποι υλικών είναι βασισμένοι σε στερεά υλικά, οπότε θεωρητικά παρέχουν τις απόλυτες barrier ιδιότητες. Στην πράξη βέβαια και οι δύο τύποι υπόκεινται σε μικροσκοπικές οπές (pinholes) που θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στις ιδιότητές τους.
Παρακάτω φαίνεται μία επισκόπηση barrier ιδιοτήτων λαναρισμένων υλικών.

Τα πολυμερή διαφοροποιούνται κυρίως ως προς τη διαπερατότητά τους στην υγρασία, τα αέρια, τα αρώματα, τα λίπη και τα έλαια. Τα περισσότερα πολυμερή που χρησιμοποιούνται στην εύκαμπτη συσκευασία έχουν παρόμοιο ρυθμό διαπερατότητας σε υδρατμούς (WaterVapourTransmissionRate WVTR), αλλά η διαπερατότητά τους σε αέρια ποικίλλει ευρέως.
Εμπειρογνώμονες στη βιομηχανία συσκευασίας θεωρούν τη διαπερατότητα σε οξυγόνο είναι η μόνη σημαντική παράμετρος (επειδή συνδέεται με μείωση της ποιότητας των τροφίμων), όμως και η WVTR αποτελεί εξίσου σημαντικό παράγοντα, σε μερικές κρίσιμες εφαρμογές όπως τα φαρμακευτικά είδη και τα ξηρά τρόφιμα (π.χ. τα προϊόντα ψωμιού).
Από όλα τα barrier πλαστικά υλικά τα πιο κοινά και ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι τα ακόλουθα:
Pvdc (Polyvinylidene Chloride)
Το Pvdc ως επίστρωση σε OPP ή PET (μόνο του ή σε συνδυασμό με ακρυλική επίστρωση) είναι (μεταξύ άλλων) ένα καθιερωμένο υλικό φραγμού για συσκευασία μπισκότων, ζαχαρωδών προϊόντων γαλακτοκομικών και την ξηρών καρπών. Βοηθά στη συντήρηση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων των προϊόντων από μυρωδιές και τη λήψη ή την απώλεια υγρασίας, και την οξείδωση. Χαρακτηριστικές τιμές OTR για PETpvdc είναι <12cm3/m2/day.
EVOH (Ethylene Vinyl Alcohol)
Οι ρητίνες EVOH έχουν πολύ καλές ιδιότητες φραγμού σε αέρια, όμως είναι αρκετά ευαίσθητα στην υγρασία, και αυτό εξηγεί γιατί βρίσκονται συνήθως συνεξωθημένα μεταξύ άλλων πολυμερών, π.χ. PE/EVOH/PE. Η πιο κοινή δομή είναι η PET (ή OPA) +PE/EVOH/PE για το γαλακτοκομικά, τα ξηρούς καρπούς και προϊόντα κρέατος.

Ανάλογα με τον τύπο το EVOH και το πάχος αυτού, οι τιμές OTR κυμαίνονται από 3 μέχρι <1cm3/m2/day. ToEVOH, καθώς επίσης και το PVOH (PolyVinylAlcohol), ένα πολυμερές με παρόμοιες ιδιότητες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως επίστρωση σε OPP ή PET.
Barrier υλικά από ανόργανες ουσίες και χρησιμοποιούνται στη συσκευασία είναι το αλουμινόφυλλο, κλασικό υλικό φράγμα σε εύκαμπτα υλικά που προσφέρει άριστη προστασία σε οξυγόνο, υγρασία, φως και αέρια, και οι vacuum deposit επιστρώσεις (όπως η επιμετάλλωση, το SiOx ή το AlOx). Και οι δύο τύποι υλικών είναι βασισμένοι σε στερεά υλικά, οπότε θεωρητικά παρέχουν τις απόλυτες barrier ιδιότητες. Στην πράξη βέβαια και οι δύο τύποι υπόκεινται σε μικροσκοπικές οπές (pinholes) που θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στις ιδιότητές τους.
Παρακάτω φαίνεται μία επισκόπηση barrier ιδιοτήτων λαναρισμένων υλικών.


