Ciri -ciri penghalang gas memainkan peranan penting dalam pelbagai aplikasi pembungkusan, kerana mereka menentukan keupayaan bahan untuk menghalang laluan gas seperti oksigen, karbon dioksida, dan wap air. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, terdapat minat yang semakin meningkat dalam polimer biodegradable seperti poli (butilena adipate - co - terephthalate) (PBAT), asid polilaktik (PLA), dan kanji jagung kerana keramahan alam sekitar mereka. Sebagai pembekal terkemuka PBAT, PLA, dan kanji jagung, saya sering ditanya mengenai sifat penghalang gas mereka. Dalam blog ini, saya akan menyelidiki ciri -ciri penghalang gas ini, meneroka faktor -faktor yang mempengaruhi mereka, dan membincangkan aplikasi mereka dalam industri pembungkusan.
GAS - Sifat penghalang PBAT
PBAT adalah copolyester biodegradable yang menggabungkan fleksibiliti poliester alifatik dengan kekuatan mekanikal poliester aromatik. Ia digunakan secara meluas dalam aplikasi pembungkusan, terutamanya untuk filem fleksibel. Walau bagaimanapun, dari segi sifat penghalang gas, PBAT mempunyai prestasi yang agak lemah.
Struktur molekul PBAT menyumbang kepada keupayaan penghalang gas yang terhad. Rantai alifatik yang panjang di PBAT memberikan fleksibiliti tetapi juga menghasilkan jumlah percuma yang agak besar dalam matriks polimer. Jumlah percuma ini membolehkan molekul gas meresap melalui bahan dengan lebih mudah. Sebagai contoh, oksigen boleh menembusi filem PBAT pada kadar yang agak tinggi, yang boleh menyebabkan pengoksidaan produk yang dibungkus, seperti barangan makanan.
Kebolehtelapan gas PBAT juga dipengaruhi oleh faktor -faktor seperti suhu dan kelembapan. Pada suhu yang lebih tinggi, rantai polimer menjadi lebih mudah alih, meningkatkan jumlah bebas dan dengan itu meningkatkan penyebaran gas. Begitu juga, kelembapan yang tinggi boleh memasangkan PBAT, seterusnya mengurangkan prestasi halangan gasnya.
Walaupun sifat penghalang gas yang agak miskin, PBAT mempunyai keserasian yang sangat baik dengan polimer lain. Ia boleh dicampur dengan bahan -bahan yang mempunyai ciri -ciri penghalang gas yang lebih baik untuk meningkatkan prestasi keseluruhan komposit. Sebagai contoh, menggabungkan PBAT dengan polimer berasaskan PLA atau kanji berpotensi dapat meningkatkan ciri -ciri penghalang gas sambil mengekalkan biodegradability bahan.
GAS - Sifat penghalang PLA
PLA adalah poliester termoplastik biodegradable yang diperoleh daripada sumber yang boleh diperbaharui seperti kanji jagung atau tebu. Ia telah mendapat perhatian yang ketara dalam industri pembungkusan kerana sifat mekanikal yang baik, ketelusan, dan kebolehpasaran. Ketika datang ke sifat halangan gas, PLA melakukan lebih baik daripada PBAT tetapi masih mempunyai batasan.
Struktur molekul yang agak tegar PLA mengehadkan pergerakan molekul gas sedikit sebanyak. Kehadiran unit laktida di PLA mewujudkan susunan rantai polimer yang lebih padat berbanding PBAT. Akibatnya, PLA mempunyai kebolehtelapan gas yang lebih rendah daripada PBAT. Sebagai contoh, kebolehtelapan oksigen PLA adalah kira -kira satu - kesepuluh daripada PBAT di bawah keadaan yang sama.
Walau bagaimanapun, PLA juga mempunyai beberapa kelemahan dari segi prestasi gas. Sama seperti PBAT, kebolehtelapan gasnya sensitif terhadap suhu dan kelembapan. Pada suhu tinggi, peningkatan pergerakan rantai polimer membolehkan molekul gas meresap lebih mudah. Selain itu, PLA adalah hygroscopic, bermakna ia dapat menyerap kelembapan dari alam sekitar. Kelembapan yang diserap boleh memasangkan polimer, mengurangkan kecekapan gasnya.
Untuk meningkatkan sifat penghalang gas PLA, pelbagai strategi boleh digunakan. Satu pendekatan adalah menggunakan teknologi nanocomposite. Dengan menggabungkan nanopartikel seperti montmorillonite atau silicates berlapis ke dalam matriks PLA, laluan penyebaran gas boleh menjadi penyeksaan, dengan berkesan mengurangkan kebolehtelapan gas. Kaedah lain adalah untuk melapisi filem PLA dengan lapisan nipis bahan dengan ciri -ciri penghalang gas yang sangat baik, seperti polyvinylidene chloride (PVDC) atau etilena - vinil alkohol (EVOH).
GAS - Sifat penghalang kanji jagung
Pati jagung adalah polimer semulajadi yang banyak, boleh diperbaharui, dan terbiodegradasi. Ia telah digunakan dalam pembangunan bahan pembungkusan biodegradable selama bertahun -tahun. Walau bagaimanapun, kanji jagung tulen mempunyai sifat penghalang gas yang sangat miskin kerana sifat hidrofiliknya dan struktur berliang.
Kumpulan hidroksil dalam molekul kanji jagung boleh membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, menjadikan bahan ini sangat mudah terdedah kepada penyerapan kelembapan. Apabila kanji jagung menyerap kelembapan, ia membengkak, dan strukturnya menjadi lebih berliang, membolehkan molekul gas melewati dengan mudah. Di samping itu, kawasan amorf dalam kanji jagung menyediakan jumlah percuma yang besar untuk penyebaran gas.
Untuk meningkatkan sifat penghalang gas bahan kanji jagung, beberapa kaedah pengubahsuaian biasanya digunakan. Salah satu cara yang paling berkesan ialah menggabungkan kanji jagung dengan polimer lain. Sebagai contoh, menggabungkan kanji jagung dengan PBAT atau PLA dapat mengurangkan hidrofilik bahan dan memperbaiki sifat -sifat halangan mekanikal dan gasnya. Pendekatan lain adalah untuk menyeberang - menghubungkan molekul kanji jagung. Salib - menghubungkan dapat mengurangkan jumlah bebas dan meningkatkan ketumpatan bahan, dengan itu meningkatkan prestasi gasnya.
Aplikasi dalam industri pembungkusan
Ciri -ciri penghalang gas PBAT, PLA, dan jagung menentukan kesesuaian mereka untuk aplikasi pembungkusan yang berbeza.
PBAT, dengan fleksibiliti dan sifat penghalang gas yang agak miskin, sering digunakan dalam aplikasi di mana keperluan utama adalah fleksibiliti dan bukan perlindungan gas tinggi - perlindungan penghalang. Sebagai contoh, ia boleh digunakan dalam pengeluaran beg membeli -belah, filem pertanian, dan beberapa pembungkusan fleksibel makanan.
PLA, dengan prestasi gas yang lebih baik - berbanding dengan PBAT, lebih sesuai untuk aplikasi pembungkusan yang memerlukan perlindungan penghalang gas sederhana. Ia biasanya digunakan dalam pembungkusan hasil segar, produk roti, dan beberapa minuman bukan berkarbonat. Ketelusan PLA juga menjadikannya pilihan yang menarik untuk aplikasi di mana penglihatan produk adalah penting.
Bahan berasaskan kanji jagung, selepas pengubahsuaian yang betul, boleh digunakan dalam pelbagai aplikasi pembungkusan. Sebagai contoh, mereka boleh digunakan dalam pengeluaran bekas makanan pakai buang, dulang, dan beberapa barangan pembungkusan kos rendah. Biodegradability bahan berasaskan kanji jagung menjadikan mereka alternatif yang mesra alam untuk plastik berasaskan petroleum tradisional.
Pengaruh pengadunan dan pembentukan komposit
Seperti yang dinyatakan sebelum ini, pengadunan PBAT, PLA, dan kanji jagung boleh memberi kesan yang signifikan terhadap sifat penghalang gas mereka. Apabila polimer ini dicampur, komposit yang dihasilkan dapat menggabungkan kelebihan setiap komponen.
Sebagai contoh, campuran PBAT dan PLA boleh meningkatkan sifat penghalang gas berbanding PBAT tulen. Rantaian PLA yang tegar boleh menyekat pergerakan molekul gas dalam komposit, manakala rantai PBAT yang fleksibel dapat memberikan sifat mekanik yang diperlukan. Begitu juga, kanji jagung menggabungkan dengan PBAT atau PLA dapat mengurangkan hidrofilik kanji jagung dan meningkatkan prestasi penghalang gasnya.
Sebagai tambahan kepada pengadunan, pembentukan komposit dengan bahan lain juga dapat meningkatkan sifat penghalang gas. Sebagai contoh, menggabungkan nanofillers ke dalam polimer berasaskan PBAT, PLA, atau jagung boleh membuat jalan yang menyebarkan untuk penyebaran gas, dengan berkesan mengurangkan kebolehtelapan gas.
Hubungi Pembelian dan Kerjasama
Sekiranya anda berminat dengan produk PBAT, PLA, dan kanji jagung berkualiti tinggi kami, atau jika anda mempunyai sebarang pertanyaan mengenai sifat penghalang gas dan potensi mereka, sila hubungi kami. Kami komited untuk memberikan anda produk terbaik dan sokongan teknikal. Sama ada anda adalah pengeluar pembungkusan yang mencari bahan mentah biodegradable atau penyelidik meneroka aplikasi baru, kami berada di sini untuk membantu. Anda boleh melawat laman web kami untuk mengetahui lebih lanjut mengenai kamiPbat dan PLA,Bahan biodegradable, danResin biodegradable. Mari kita bekerjasama untuk mempromosikan penggunaan bahan yang mampan dan biodegradable dalam industri.
Rujukan
- Auras, R., Harte, B., & Selke, S. (2004). Gambaran keseluruhan polylactides sebagai bahan pembungkusan. Biosains Macromolekul, 4 (9), 835 - 864.
- Avérous, L. (2004). Sistem multiphase biodegradable berdasarkan kanji plastik: semakan. Jurnal Sains Macromolekul, Bahagian C: Kajian Polimer, 44 (3), 231 - 274.
- Chiellini, E., Solaro, R., & Cinelli, P. (2003). Polimer biodegradable dari sumber yang boleh diperbaharui: semakan. Jurnal Polimer Eropah, 39 (12), 2413 - 2432.
- Fortunati, E., Armentano, I., Mattoso, LHC, Kenny, JM, & Luzi, F. (2012). Poli (asid laktik) dan nanocomposites biodegradable berasaskan kanji: semakan. Polimer karbohidrat, 89 (1), 1 - 12.