Come si comportano i film co-estrusi con PE/PP in termini di proprietà di barriera di ossigeno e anidride carbonica?

I film co-estrusi con PE/PP possono offrire livelli variabili di proprietà di barriera di ossigeno e anidride carbonica, a seconda della formulazione specifica dei materiali e del processo di co-estrusione. Ecco una ripartizione di come si comportano questi film:

1. Proprietà della barriera di ossigeno
Politilene (PE): i film PE standard hanno proprietà della barriera di ossigeno relativamente basse, il che significa che non sono molto efficaci nel impedire il passaggio dell'ossigeno. Questo è uno dei motivi per cui la PE da sola non è l'ideale per le applicazioni di imballaggio che richiedono una lunga durata, specialmente per prodotti sensibili all'ossigeno come il cibo.

Polipropilene (PP): come PE, PP ha anche capacità di barriera di ossigeno limitate, sebbene in alcuni casi si comporta leggermente meglio di PE. I film PP sono generalmente utilizzati in imballaggi che richiedono una protezione moderata contro l'ossigeno.

Combinazione di PE e PP: quando PE e PP sono co-estrusi, il film risultante può beneficiare di una combinazione di proprietà. Lo strato esterno del film, in genere fatto di PP, può offrire una migliore rigidità e resistenza al calore, mentre lo strato PE interno può contribuire a una migliore sigillabilità. Tuttavia, la struttura co-estrusa in genere non fornisce una barriera ottimale per l'ossigeno a meno che non vengano aggiunti ulteriori strati o rivestimenti per migliorare questa proprietà.

Opzioni di miglioramento: per migliorare le proprietà della barriera di ossigeno, i produttori possono incorporare ulteriori strati di barriera realizzati con materiali come alcool in vinile etilene (EVOH), nylon (PA) o PVDC (cloruro di polivinilidene), che hanno proprietà della barriera di ossigeno significativamente migliori. Questi strati barriera sono spesso posizionati tra gli strati PE e PP durante il processo di co-estrusione.

2. Proprietà barriera di anidride carbonica
PE e PP hanno entrambi limiti simili quando si tratta di bloccare l'anidride carbonica (CO₂). Nessuno dei due materiali è altamente efficace nel fornire una barriera a gas come CO₂, che è essenziale per mantenere la freschezza e la qualità di alcuni alimenti deperibili, come prodotti freschi o bevande gassate.
Efficacia: come per l'ossigeno, la capacità dei film co-estrusi con PE/PP di bloccare la CO₂ è generalmente insufficiente per le applicazioni che richiedono forti proprietà barriere per la freschezza a lungo termine. Se le prestazioni della barriera contro il CO₂ sono fondamentali, altri film speciali o materiali di barriera aggiuntivi come EVOH o nylon vengono spesso utilizzati per integrare la struttura del film PE/PP.

3. Struttura a strati per prestazioni di barriera avanzate
Co-estrusione multistrato: in Film co-estrusi con PE/PP , le prestazioni delle proprietà della barriera di ossigeno e CO₂ possono essere significativamente migliorate incorporando il co-estrusione multistrato. Utilizzando film a più livelli in cui sono combinati materiali diversi (ad esempio, PE/PP con EVOH, PA o altre resine ad alto barrier), il film può raggiungere le proprietà di barriera desiderate.
Struttura tipica: una struttura comune per i film co-estrusi con PE/PP progettati per migliorare le proprietà della barriera del gas potrebbe includere:
Strato PP esterno: fornisce resistenza, resistenza al calore e proprietà di superficie per la stampa.
Strato PE interiore: garantisce una buona sigillatura e flessibilità.
Strato barriera (ad es. Evoh o nylon): posizionato tra PE e PP o come strato interno per fornire un forte ossigeno e barriera di CO₂.

4. Applicazioni e casi d'uso
Imballaggi alimentari: i film co-estrusi con PE/PP sono utilizzati negli imballaggi alimentari in cui sono necessarie proprietà di barriera moderate, ad esempio per snack secchi, articoli da forno e merci non deperibili. Tuttavia, per prodotti come carne fresca, latticini o articoli che richiedono una durata di conservazione prolungata, vengono aggiunti strati di barriera aggiuntivi (come EVOH) ai film PE/PP per migliorare le proprietà della barriera di ossigeno e Co₂.
Packaging atmosfera modificata (MAP): per la mappa, in cui è utilizzata una miscela specifica di gas (incluso CO₂) per estendere la durata di conservazione degli alimenti freschi, film con proprietà barriere elevate. In questi casi, i film co-estrusi con PE/PP sono spesso combinati con altri materiali che forniscono l'impermeabilità del gas necessaria.

5. Trasponi di performance
Forza vs. barriera: una delle sfide con i film co-estrusi con PE/PP è che mentre forniscono un equilibrio di buone proprietà meccaniche (come resistenza, resistenza alla puntura e flessibilità), spesso non riescono a fornire il livello di alto livello Ossigeno e barriera di CO₂ richieste per alcune applicazioni critiche. Per bilanciare questi fattori, i produttori si basano spesso su strutture di film multistrato che combinano polimeri diversi per proprietà specifiche o incorporano additivi specializzati.3