Poly(etylén 2,5-furandikarboxylát) (PEF) exponáty vynikajúce bariérové vlastnosti v porovnaní s konvenčným PET, s rýchlosti prenosu kyslíka (OTR) až 10-krát nižšie , prenosové rýchlosti oxidu uhličitého (CO2TR) 6-8 krát nižšie a výrazne znížené rýchlosti prenosu vodnej pary (WVTR), vďaka čomu je veľmi vhodný pre vysokobariérové balenie nápojov a citlivých potravinárskych výrobkov.
Kyslíková bariéra PEF je jednou z jeho najvýznamnejších vlastností. Zatiaľ čo PET má typicky OTR okolo 50 – 100 cm³·m⁻²·deň⁻¹·bar⁻¹ pri 23 °C a 50 % relatívnej vlhkosti, PEF môže dosiahnuť hodnoty OTR už od 5–10 cm³·m⁻²·deň⁻¹·bar⁻¹ za podobných podmienok. Toto dramatické zlepšenie znižuje prenikanie kyslíka a spomaľuje oxidačné kazenie potravín a nápojov.
Napríklad v nápojoch sýtených oxidom uhličitým môže používanie fliaš PEF predĺžiť trvanlivosť o niekoľko mesiacov v dôsledku nižšieho prenikania kyslíka, čo je rozhodujúce pre zachovanie chuti, farby a nutričnej kvality.
Vystavuje aj PEF výnimočne nízke rýchlosti prenosu CO2 v porovnaní s PET. Štandardné PET fľaše majú hodnoty CO2TR okolo 200 – 300 cm³·m⁻²·deň⁻¹·bar⁻¹, zatiaľ čo PEF ich môže znížiť na 30–50 cm³·m⁻²·deň⁻¹·bar⁻¹ . Táto vlastnosť je obzvlášť prospešná pre sýtené nealkoholické nápoje a pivo, pomáha udržiavať sýtenie po dlhšiu dobu.
Toto zvýšené zadržiavanie CO2 môže znížiť potrebu nadmerného sýtenia oxidom uhličitým počas výroby, čo vedie k úsporám energie a zlepšenej konzistencii produktu.
Bariéra proti vodnej pare je rozhodujúca pre citlivé potravinové produkty. PEF demonštruje a O 20–30 % nižšia rýchlosť prenosu vodných pár (WVTR) než PET, s typickými hodnotami WVTR 2–3 g·m⁻²·deň⁻¹ pri 23 °C a 50 % relatívnej vlhkosti. Tým sa znižuje prenikanie vlhkosti, čím sa predchádza rozmočeniu suchých potravín alebo predčasnému znehodnoteniu hygroskopických prísad.
Aplikácie, ako je balenie občerstvenia, práškové nápoje a jedlá pripravené na konzumáciu, ťažia z tejto zlepšenej bariéry proti vlhkosti, zachovávajúc textúru, chuť a stabilitu pri skladovaní.
| Nehnuteľnosť | PET | PEF |
|---|---|---|
| Rýchlosť prenosu kyslíka (cm³·m⁻²·deň⁻¹·bar⁻¹) | 50–100 | 5–10 |
| Rýchlosť prenosu CO2 (cm³·m⁻²·deň⁻¹·bar⁻¹) | 200–300 | 30–50 |
| Rýchlosť prenosu vodnej pary (g·m⁻²·deň⁻¹) | 3–4 | 2–3 |
Vyššia molekulová hmotnosť a zvýšená kryštalinita zvyšujú bariérový výkon. PEF so 40–50 % kryštalinitou demonštruje optimálne zníženie OTR a CO2TR pri zachovaní mechanickej pevnosti pre aplikácie fliaš a fólií.
Bariérové vlastnosti PEF sú citlivé na teplotu a relatívnu vlhkosť. OTR a WVTR sa zvyšujú pri zvýšených teplotách, ale dokonca aj pri 40 ° C a 70 % relatívnej vlhkosti zostáva PEF 3- až 5-násobne lepší ako PET pre bariéry proti kyslíku a vlhkosti.
Miešanie PEF s menšími množstvami prísad alebo kopolymérov môže ďalej zlepšiť bariérové vlastnosti alebo spracovateľnosť. Napríklad začlenenie 5 % komonomérov na báze furánu môže znížiť WVTR bez zníženia transparentnosti.
Vďaka vylepšeným bariérovým vlastnostiam je PEF veľmi vhodný pre:
S rastúcimi požiadavkami na udržateľnosť si PEF získava pozornosť ako bio alternatíva k PET. Jeho vynikajúce bariérové vlastnosti znižujú potrebu viacvrstvového balenia, čím znižujú spotrebu materiálu a dopad na životné prostredie. Pri širokom rozšírení sa však musia zvážiť náklady, problémy s rozširovaním a recyklačná infraštruktúra.
Prebiehajúci výskum sa zameriava na ďalšie zlepšovanie bariérových vlastností prostredníctvom optimalizovanej polymerizácie, aditív a spracovateľských techník pri súčasnom zabezpečení kompatibility s existujúcimi recyklačnými systémami.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
