EN
Materialevidenskab: Hvorfor PET har overlegen barrierepræstation
Indbygget stivhed, gennemsigtighed og molekylær tæthed sikrer strukturel integritet og lav gennemtrængelighed
Fugtoverførselsraterne er også meget lave i forhold til andre emballagematerialer på grund af PET/EVOH og PET/PE. For eksempel er fugtoverførselsraterne for PET/EVOH og PET/PE mindre end 0,8 g/m²/dag. Denne lave overførselsrate hjælper med at opretholde fugtindholdet i de emballerede frugter og grøntsager samt begrænser væksten af bakterier. Ud over de lave fugtoverførselsrater giver PET’s andre indbyggede og ønskelige materialeegenskaber – såsom mekanisk styrke, barriereegenskaber og gennemsigtighed – mulighed for at anvende PET i en bred vifte af applikationer. En sådan overfladebarriereapplikation er f.eks. PET-klamshell-emballagen og PET-kartonerne, der anvendes som emballage. I forbindelse med PET’s krystallinske struktur har PET lave niveauer af både fugtoverførselsrate og iltoverførselsrate i den krystallinske tilstand. Disse iltoverførselsrater er årsagen til, at PET-klamshell-beholdere ikke behøver at kombineres med andre plasttyper for at opretholde integriteten af de indpaktede produkter. PET-prøver har OTR-værdier på 0,5 cm³/m²/dag, hvilket er 10 gange lavere end OTR for boligbrugsgrad PP.
Oxygen- og fugtspærreperformance af PET versus rPET: Effekten af genbrugt indhold
Foruden at bryde barriererne for nye materialer synes rPET ikke at gøre det samme i praksis. Uafhængige tests af nyt PET og rPET viste forskelle i OTR og MVTR, der generelt var mindre end 5 %. Det skyldes, at rPET (via mekanisk genanvendelse) ikke nedbryder polyestermonomeren (ethylentereftalat), som i første omgang er ansvarlig for disse barriereegenskaber. Dette er en vigtig faktum i forbindelse med mere gennemtrængelige barrierer, som f.eks. klapdæksler til kæledyr. Og det er netop knagten. Gentagne genanvendelsesrunder kan paradoksalt øge materialers gennemtrængelighed for ilt med op til 12 %, og sandsynligvis endnu mere, hvis processtemperaturen opretholdes over 280 °C. De fleste af i dagens genanvendelsesanlæg forsøger at undgå dette ved at anvende nye og innovative filtreringsdesigns, der minimerer de problemer, som tidligere forårsagede udfordringer med barriereegenskaberne. I dagens fødevarekvalitet rPET er fugtbarriereegenskaberne tilstrækkelige med en MVTR på 0,1 til 0,3 gram pr. kvadratmeter pr. dag, selv i rPET med op til 30 % genanvendt indhold. Dette betyder, at virksomheder kan opnå deres miljømæssige mål uden at kompromittere produktets holdbarhed.
Spærrefunktion i brug: Kontrol af ilt- og fugtoverførsel
Referenceværdi for iltpermeabilitet (OTR) for PET-skraldespande og sammenligning med andre materialer
Når det kommer til skaldpakninger, har propylen-tereftalat (PET) en konkurrencemæssig fordel med en iltpermeabilitet på 5 til 10 cm³ pr. kvadratmeter pr. dag. Dette er en markant forbedring i forhold til de fleste emballagematerialer. Standard polypropylenbeholdere har f.eks. permeabilitetsrater på 50 til 150 cm³/m²/dag, og polystyrenprodukter har endnu højere permeabilitetsrater på 200 til 400 cm³/m²/dag. På grund af denne lave iltpermeabilitet sker der mindre skade på tørret fødevarer i emballagen. Bær som f.eks. jordbær bliver ikke brune så hurtigt, og grøntsager som f.eks. bladgrønt taber ikke lige så meget næringsindhold – f.eks. vil betydeligt mindre vitamin C gå tabt over tid. Så hvad er det ved PET, der giver en så betydelig forbedring? Svaret findes i dets krystalline struktur. Denne struktur skaber mikroskopiske åbninger i barrieren, så iltmolekylerne har sværere ved at trænge igennem barrieren. Dette resulterer i fødevarer, der er mere smagfulde og ernæringsrigere samt forbliver friske i længere tid. Dette gør PET til et optimalt valg for mindre stabile fødevarer, der kræver ekstra beskyttelse.
Fugttransporthastighed (MVTR) og dens rolle i styringen af frugt- og grøntsagers respiration og kondens
MVTR-intervallerne for PET ligger omkring 1–2 g/m²/dag, og i dette tilfælde hjælper det med at styre luftfugtigheden i skaldæskeemballagen. Frugter producerer ved respiration 20–50 mg vanddamp pr. kg frugt pr. time. Hvis luftfugtigheden ikke styres, vil frugt og grøntsager forringes og opleve uønskede ændringer. PET er fremragende, fordi det er vandafvisende og hjælper med at minimere tørkning og vægttab. Beholdere med f.eks. kirsebærstomater og druer bliver ikke bløde og mørke.
Brug af PET-skaldæsker til længere reelle holdbarhed på markedet
Bekræftet casestudie: USDA-FDA-forskningsstudie med +4–7 dages længere holdbarhed for jordbær
En ny fællesundersøgelse fra USDA og FDA viser, at jordbær pakket i PET-skaller kan forblive på hylden fire til syv dage længere end med konventionel emballage. Forskerne bemærkede den dobbelte funktion, som `PET`-skallerne leverede. Med en iltgennemtrængelighedsrate (OTR) på < 0,5 cc/m²/dag blev oxidationen og den samtidige opståen af uæstetiske brune pletter reduceret. Samtidig kontrolleres mikrofugt dampgennemtrængeligheden, hvilket fører til en optimal luftfugtighed og fugtindhold inde i emballagen. Denne kontrol resulterede i en ca. 60 % reduktion af mikrobiel vækstrate og udvidede holdbarheden af frugten. Disse resultater bidrager væsentligt til bekæmpelsen af det omfattende madspildproblem. USDA's Agricultural Research Service 2023 fandt, at friske bær – en afgrøde på 6,2 mia. USD i USA – har et estimeret årligt tab på 30 % som følge af utilstrækkelig eller dårligt designet emballage. Detailhandlere bemærkede også, at jordbær pakket i PET-beholder beholdt 15 % mere vitamin C efter 10 dages opbevaring, hvilket giver en sundhedsmæssig fordel. Dette demonstrerer, at emballagen bevarer ernæringsmæssig værdi, og viser, at barrierer i emballage ikke kun er tal – men reelle ernæringsmæssige værdier. I tilfældet med jordbær gør PET mere med mindre.
Designintegration: Ventilation, tæthedsintegritet og fugtstyring i PET-klapemballage
Godt tætnings-, ventilation- og fugtighedsstyringssystem skal betragtes og udformes som et indviklet, nahtløst system i stedet for adskilte systemer, når man designer PET-klapbeholdere. De små huller, vi laserskærer på forskellige steder, fungerer som mikroventilationer, der tillader netop den rigtige mængde luft til at cirkulere til ethylenproducerende produkter for at mindske risikoen for kondensdannelse. De kliklukker, vi designer, styres af en silikoneværktøjningsproces, der skaber lukkesystemer, der faktisk klikker til og danner en tredobbelt barriere mod indtrængen af forurenet snavs, udgang af dannet gas samt tab af for tidlig fugt. Den afgørende karakteristik ved PET-emballage til frugt og grønt er dens teknisk definerede dampgennemtrængelighed, hvilket ligeledes stabiliserer produktets ligevægtsfugtindhold. Den er designet til at optimere det 'præcis rigtige' forhold mellem tørhed og fugt, undgå uønsket mugdannelse, overmådelig fugt og endelig rådnelse. Kontrollerede mikroklimaforhold nedsætter respirationshastigheden hos frugt og grønt. Emballagen udsætter det tidspunkt, hvor mugsporerne begynder at vokse, og bevarer den afskyelige, uattraktive krympede teksturtab hos jordbær. Det er et fremragende eksempel på emballage, der faktisk forlænger holdbarheden.
Fælles spørgsmål
Hvad er PET, og hvorfor bruges det til emballage?
PET er en type plast kaldet polyethylentereftalat. Det er meget tæt og har en tydelig halvkristallin struktur. Dette gør det til en fremragende barriere mod gas og fugt. Derfor er det fremragende til emballageformål, da det holder produkterne friske og beskytter deres synlighed.
Hvad er barriereegenskaberne for genbrugt PET (rPET) sammenlignet med nyt PET?
For nyt PET har rPET sammenlignelige barriereegenskaber, og eventuelle mangler ligger udelukkende i rPET’s fugt- og iltgennemtrængningshastigheder, som generelt er 5 % eller mindre. Ved genbrug formindskes barrierebeskyttelsen normalt. Dette er mindre problematisk med dagens genbrugsteknologier.
Hvordan hjælper PET-klamshell-emballager med at holde produkterne friske længere?
PET-klappeskytteemballager har en lav gennemtrængningsrate for både ilt og fugt. Dette hjælper med at regulere luftfugtigheden og nedsætter oxidationens hastighed, hvilket bevirker, at produkterne forbliver friske længere. USDA-FDA udførte en undersøgelse, der konkluderede, at jordbær, der blev emballeret i PET-klappeskytteemballager, forblev friske 4–7 dage længere end jordbær, der blev emballeret i standardemballage.