EN
Науката за материјали: Зошто PET има подобри барьерни карактеристики
Вродената чврстост, прозрачност и молекуларна густина овозможуваат структурна интегритет и ниска пропустливост
Стапките на пренос на влага исто така се многу ниски во споредба со другите материјали за опакување поради PET\/EVOH и PET\/PE. На пример, PET\/EVOH и PET\/PE имаат стапки на пренос на влага помали од 0,8 г\/м²\/ден. Ова ниска стапка на пренос помага да се одржи содржината на влага во опакуваните плодови и зеленчук, како и да се ограничи растот на бактериите. Покрај ниските стапки на пренос на влага, другите вродени и пожелни својства на PET, како што се механичката чврстина, барьерните својства и прозрачноста, овозможуваат PET да се користи во широк спектар на примени. Една таква површинска барьерна примена е опакувањето со PET кламшел и PET кутии кои се користат како опакување. Во врска со кристалната структура на PET, PET има ниски нивоа на пренос на влага и пренос на кислород во кристалната состојба. Овие стапки на пренос на кислород се причината поради која PET кламшел контейнерите не мора да се користат со други пластика за да се одржи интегритетот на производите внатре. Примероците од PET имаат OTR од 0,5 см³\/м²\/ден, што е 10 пати помало од OTR-от на PP од домашна употреба.
Перформанс на бариера против кислород и влага на PET споредено со rPET: Ефект на рециклираниот садржај
Освен што надминува бариеири од нови материјали, rPET изгледа дека практично не прави исто. Независното тестирање на нов PET и rPET покажа разлики во OTR и MVTR кои генерално се помали од 5%. Тоа е поврзано со фактот дека rPET (преку механичка рециклирање) не деградира полиестерниот (етилен терефталат) мономер што првично е одговорен за тие бариеирни својства. Ова е важен факт во врска со по-пропусните бариери што се предложени од работи како што се кламшеловите за домашни миленици. И тоа е фатката. Повеќекратното рециклирање може парадоксално да ја зголеми пропусноста на материјалите кон кислород до 12%, веројатно и повеќе ако температурата на процесирање се одржува над 280°C. Повеќето од денешните рециклирачки погони се обидуваат да го избегнат ова користејќи нови и иновативни дизајни на филтрирање за да се минимизираат онези досадни загадувачи што претходно предизвикувале проблеми со бариеирните својства. Денешниот rPET за храна има својства на бариеир против влага што се бараат, со MVTR од 0,1 до 0,3 грама по квадратен метар дневно, дури и кај rPET со до 30% рециклиран содржин. Ова значи дека компаниите можат да ги постигнат своите еколошки цели без компромитирање на рокот на траење на производите.
Функција на бариера во акција: контрола на преносот на кислород и влажност
Референтна стапка за пренос на кислород (OTR) за PET кутии со капак и споредба со други материјали
Кога станува збор за опаковки од типот кламшел (clamshell), пропилен терефталатот (PET) има конкурентска предност со проникнување на кислород измерено на 5 до 10 см³ по квадратен метар дневно. Ова е драстична подобрување во споредба со повеќето опаковни материјали. На пример, стандардните поли-пропиленски садови имаат стапка на проникнување од 50 до 150 см³/м²/ден, додека производите од полистирен имаат уште поголема стапка на проникнување од 200 до 400 см³/м²/ден. Поради ова ниска проникливост кон кислород, помалку штета се нанесува на исушената храна во опаковката. На пример, плодовите како јагодите нема да потемнеат толку брзо, а зеленчукот како листнатите зеленчиња нема да изгубат толку многу хранливи материи — на пример, значително помалку витамин Ц ќе се изгуби со текот на времето. Па, што е тоа кај PET што овозможува такво значајно подобрување? Одговорот се наоѓа во неговата кристална структура. Оваа структура создава мали отвори во бариерата, поради што молекулите на кислород имаат потешко да поминат низ бариерата. Резултатот е храна која е повкусна и похранлива и останува свежа подолго време. Затоа, PET е оптимален избор за помалку стабилни хранливи производи кои бараат повеќе заштита.
Стапка на пренос на водена пара (MVTR) и нејзината улога во управувањето со дишњењето на плодовите и кондензацијата
Опсегот на MVTR за PET е околу 1–2 г/м²/ден, а во овој случај помага во управувањето со влажноста во кламшел-амбалажите. Плодовите, додека дишат, произведуваат 20–50 мг водена пара по килограм плод по час. Ако нивоата на влажност не се контролираат, производите ќе се расипат и ќе претрпат непожелни промени. PET е одличен бидејќи е отпорен на вода и помага да се минимизира свиткувањето и губењето на тежина. Садовите со црвени домати и лозови гроздови, на пример, нема да станат мокри и меки.
Користење на PET кламшел-амбалажи за подолг реален рок на траење
Потврден случај: Истражувачко проучување на USDA и FDA со подолг рок на траење за јагоди за +4–7 денови
Скорошно совместно истражување на Министерството за земјоделство на САД (USDA) и Управата за храна и лекови (FDA) покажува дека јагодите запакувани во PET кутии можат да останат на полицата четири до седум дена подолго отколку со конвенционално пакување. Истражувачите забележале двојната функција што ја обезбедуваат PET кутиите. Со стапка на трансмисија на кислород (OTR) помала од 0,5 cc/m²/ден, била намалена стапката на оксидација и, со тоа, појавата на непривлечни кафени точки. Во исто време, микровлагата се контролира, што води до присуство на оптимално ниво на влажност и влага во пакетот. Оваа контрола довела до приближно 60% намалување на стапката на раст на микроорганизми, проширувајќи го рокот на траење на производот. Овие наоди значително придонесуваат за намалување на огромниот проблем со отпадоците од храна. Според Истражувачката служба за земјоделство на USDA од 2023 година, свежите јагоди — реколта чија вредност изнесува 6,2 милијарди долари во САД — имаат проценета годишна загуба од 30% поради несоодветно или лошо дизајнирано пакување. Добитниците исто така забележале дека јагодите запакувани во PET задржале 15% повеќе витамин Ц по 10 дена складирање, што пружа здравствена предност. Ова покажува дека пакувањето ги задржува нутритивните вредности и дека барьерите во пакувањето не се само бројчени вредности — туку вистински нутритивни вредности. Во случајот со јагодите, PET постигнува повеќе со помалку.
Интеграција на дизајнот: Вентилација, интегритет на запечатувањето и управување со влажноста во PET кутии со капак од типот „clamshell“
Добриот затвор, вентилацијата и контролата на влажноста мора да се гледаат и проектираат како сложен, безпрекорен систем, а не како посебни системи, при дизајнирањето на PET кутии со капак-ракови. Малиот отвори кои ги исечуваме со ласер на различни места служат како микровентили што овозможуваат точно одредена количина воздух да циркулира кон производите што произведуваат етилен, за да се намали веројатноста од формирање на кондензација. Затворите со клик-механизам кои ги дизајнираме се изработени со силиконска алата која создава системи за затворање што буквально „кликаат“ при затворање, формирајќи тројна бариера против влез на замрсувачки прашини, излез на гасови што се произведуваат и преждевремен излез на влага. Клучната карактеристика на PET-амбалажата за површински производи е нејзиниот проектиран коефициент на пренос на водена пареа, што еднакво стабилизира рамнотежната влажност на производот. Таа е дизајнирана за да ги подигне условите на „точно правилна“ влажност — не премногу сушта, не премногу мокра, за да се спречи растот на плесен, прекумерната влажност и крајното гниење. Контролираните микроклиматски услови го забавуваат дишниот процес на површинските производи. Амбалажата забавува почетокот на растот на плесенските спори и го запазува непријатниот, непривлекателен, смршан текстурен губиток кај јагодите. Тоа е совршен пример за амбалажа која всушност го проширува рокот на траење.
Често поставувани прашања
Што е ПЕТ и зошто се користи за опакување?
ПЕТ е вид пластична маса наречена полиетилен терефталат. Тажа е многу густа и има забележлива полу-кристална структура. Ова ја прави одлична бариера против гасови и влажност. Затоа, таа е одлична за опакување, бидејќи ги задржува производите свежи и ги заштитува од загрозување на видливоста.
Кои се барьерните својства на рециклираниот ПЕТ (рПЕТ) во споредба со новиот ПЕТ?
За новиот ПЕТ, рПЕТ има споредлива барьерна заштита, а секој недостаток строго лежи во стапките на пренос на влага и кислород кај рПЕТ, кои обично изнесуваат 5% или помалку. При рециклирањето, барьерната заштита обично се намалува. Ова е помал проблем со денешните технологии за рециклирање.
Како ПЕТ-шуплите помагаат производите да останат посвежи подолго?
PET кламшеловите имаат ниска стапка на пренос на кислород и влага. Ова помага да се контролира влажноста и да се забави брзината на оксидација, што помага производите подолго да останат свежи. USDA-FDA спровеле студија, која заклучила дека јагодите запакувани во PET кламшелови останале свежи 4 до 7 дена подолго од јагодите запакувани во стандардна амбалажа.