Barriereeigenschaften flexibler Verpackungen

Flexible Verpackungsfolienwerden verwendet, um eine Barriere gegen Gase wie die folgenden bereitzustellen:

•Sauerstoff 

•Stickstoff 

•Kohlendioxid 

•Wasserdampf. 

Für andere Anwendungen sind möglicherweise Geschmacks- und Geruchsbeständigkeitseigenschaften erforderlich. Permeation findet in Polymerfilmen statt und dieser Mechanismus ermöglicht die Interaktion mit der Umgebung. Moleküle können in einem dreistufigen Prozess durch eine Verpackung dringen. Zunächst müssen sich die Moleküle in der Filmstruktur auflösen. Dann diffundieren die Moleküle durch die Filmschichten. Und schließlich wird das Molekül auf der gegenüberliegenden Seite desorbieren. Das Molekül kann entweder von außerhalb der Folie in die Verpackung oder von innen nach außen wandern. Diese Permeation erfolgt aufgrund eines Konzentrations- oder Druckgradienten und ist empfindlich gegenüber der Temperatur und, bei vielen Polymeren, der relativen Luftfeuchtigkeit. Die Permeationsrate eines Materials durch ein Polymer ist eine Funktion der Diffusionsfähigkeit im stationären Zustand und der Löslichkeit im Polymer. Die Diffusionsfähigkeit ist auch eine Funktion der Löslichkeit, insbesondere bei niedrigen Löslichkeitsgraden.

Permeationsraten werden normalerweise unter stationären Bedingungen gemessen. Die Adsorption eines Materials kann Sie beeinflussen die Permeationsraten erheblich, und wenn die Adsorptionsmechanismen von ausreichend langer Dauer sind, kann dies verhindern, dass während der erwarteten Haltbarkeitsdauer der Verpackung stabile Bedingungen erreicht werden. Daher könnte in diesen Fällen die Position des Polymers in einer Folienstruktur die tatsächlichen Permeationsraten während der Haltbarkeitsdauer einer Verpackung beeinflussen. Die Gasübertragungsrate im stationären Zustand durch ein bestimmtes Polymer ist umgekehrt proportional zur Schichtdicke. Der Permeationskoeffizient durch eine mehrschichtige Filmstruktur kann durch Summieren des Permeationswiderstands jeder Schicht geschätzt werden.