Como os filmes coextrudados por PE/PP realizam em termos de propriedades de barreira de oxigênio e dióxido de carbono?

Os filmes coextrudados por PE/PP podem oferecer níveis variados de propriedades de barreira de oxigênio e dióxido de carbono, dependendo da formulação específica dos materiais e do processo de co-extrusão. Aqui está um colapso de como esses filmes se apresentam:

1. Propriedades da barreira de oxigênio
Polietileno (PE): os filmes padrão de PE têm propriedades de barreira de oxigênio relativamente baixas, o que significa que não são muito eficazes para impedir que o oxigênio passasse. Essa é uma das razões pelas quais o PE sozinho não é ideal para aplicações de embalagem que requerem vida útil longa, especialmente para produtos sensíveis ao oxigênio, como alimentos.

Polipropileno (PP): Como o PE, o PP também possui recursos limitados de barreira de oxigênio por conta própria, embora tenha um desempenho um pouco melhor do que o PE em alguns casos. Os filmes de PP são geralmente usados ​​em embalagens que requerem proteção moderada contra o oxigênio.

Combinação de PE e PP: Quando PE e PP são co-excluídos, o filme resultante pode se beneficiar de uma combinação de propriedades. A camada externa do filme, normalmente feita de PP, pode oferecer melhor rigidez e resistência ao calor, enquanto a camada interna de PE pode contribuir para uma melhor capacidade de vedação. No entanto, a estrutura coextrudada ainda não fornece uma barreira ideal para oxigênio, a menos que camadas ou revestimentos adicionais sejam adicionados para aprimorar essa propriedade.

Opções de aprimoramento: Para melhorar as propriedades da barreira de oxigênio, os fabricantes podem incorporar camadas adicionais de barreira feitas de materiais como álcool etileno vinil (evoh), nylon (PA) ou PVDC (cloreto de polivinilideno), que têm propriedades de barreira de oxigênio significativamente melhores. Essas camadas de barreira são frequentemente colocadas entre as camadas PE e PP durante o processo de co-extrusão.

2. Propriedades da barreira de dióxido de carbono
PE e PP têm limitações semelhantes quando se trata de bloquear dióxido de carbono (CO₂). Nenhum dos materiais é altamente eficaz em fornecer uma barreira a gases como o CO₂, essencial para manter a frescura e a qualidade de certos alimentos perecíveis, como produtos frescos ou bebidas carbonatadas.
Eficácia: Assim como o oxigênio, a capacidade dos filmes coextrudados por PE/PP de bloquear o CO₂ é geralmente insuficiente para aplicações que requerem fortes propriedades de barreira para a frescura a longo prazo. Se o desempenho da barreira contra o CO₂ é crítico, outros filmes especializados ou materiais de barreira adicionais, como Evoh ou Nylon, são frequentemente usados ​​para complementar a estrutura de filme PE/PP.

3. Estrutura em camadas para desempenho aprimorado da barreira
Co-Extrusão de várias camadas: IN PE/PP Co-Extrudado Filmes , o desempenho das propriedades de oxigênio e barreira CO₂ pode ser significativamente melhorado, incorporando a co-extrusão de várias camadas. Ao usar filmes de várias camadas, onde diferentes materiais são combinados (por exemplo, PE/PP com Evoh, PA ou outras resinas de alta barreira), o filme pode alcançar as propriedades de barreira desejadas.
Estrutura típica: uma estrutura comum para filmes co-excluídos de PE/PP projetados para melhorar as propriedades da barreira a gás pode incluir:
Camada externa de PP: fornece resistência, resistência ao calor e propriedades de superfície para impressão.
Camada PE interna: garante boa vedação e flexibilidade.
Camada de barreira (por exemplo, evoh ou nylon): posicionada entre PE e PP ou como uma camada interna para fornecer uma forte barreira de oxigênio e CO₂.

4. Aplicações e casos de uso
Embalagem de alimentos: Os filmes co-excluídos de PE/PP são usados ​​em embalagens de alimentos, onde são necessárias propriedades de barreira moderada, como lanches secos, itens de padaria e produtos não perecíveis. No entanto, para produtos como carne fresca, laticínios ou itens que requerem vida útil prolongada, camadas de barreira adicionais (como Evoh) são adicionadas aos filmes de PE/PP para aprimorar as propriedades de oxigênio e barreira de co₂.
Embalagem de atmosfera modificada (MAP): para o mapa, onde uma mistura específica de gases (incluindo CO₂) é usada para prolongar o prazo de validade de alimentos frescos, são necessários filmes com propriedades de alta barreira. Nesses casos, os filmes coextrudados por PE/PP são frequentemente combinados com outros materiais que fornecem a impermeabilidade a gás necessária.

5. Trade-offs de desempenho
Força vs. Barreira: Um dos desafios dos filmes coextrudados por PE/PP é que, embora eles forneçam um equilíbrio de boas propriedades mecânicas (como resistência, resistência à punção e flexibilidade), eles geralmente ficam aquém do fornecimento do alto nível Oxigênio e barreira de CO₂ necessários para algumas aplicações críticas. Para equilibrar esses fatores, os fabricantes geralmente dependem de estruturas de filmes de várias camadas que combinam polímeros diferentes para propriedades específicas ou incorporam aditivos especializados.