OTR (Ρυθμός μετάδοσης οξυγόνου)Ορισμός
είναι ο ρυθμός διαπέρασης οξυγόνου σε σταθερή κατάσταση μέσω της μεμβράνης σε καθορισμένη θερμοκρασία και σχετική υγρασία. Οι τιμές δίνονται σε cc/100, σε τυπικές μονάδες ΗΠΑ, 2/24 ώρες και σε μετρικές μονάδες (ή SI) ως cc/m 2 /24 ώρες. Οι τυπικές συνθήκες δοκιμής είναι 73 βαθμοί F (23 βαθμοί) και 0 τοις εκατό RH.
Πρότυπα σχετικά με τον ρυθμό μετάδοσης οξυγόνου (OTR).
Διαπέραση οξυγόνου εύκαμπτων υλικών φραγμού με χρήση κουλομετρικού αισθητήρα ASTM D3985, ISO 15105
Εύρος ρυθμού μετάδοσης οξυγόνου:
Προσδιορίστε τον ρυθμό μετάδοσης οξυγόνου (OTR) των εύκαμπτων υλικών φραγμού για συσκευασία ή βιομηχανικές εφαρμογές. Βασικοί παράγοντες για την κατανόηση της διείσδυσης υλικού περιλαμβάνουν το πάχος του υλικού και περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η σχετική υγρασία και η θερμοκρασία.
Διαδικασία δοκιμής ASTM D3985:
Σε επιλεγμένη θερμοκρασία και υγρασία, ένα φιλμ φραγμού σφραγίζεται μεταξύ ενός θαλάμου που περιέχει οξυγόνο και ενός θαλάμου κενού οξυγόνου. Ένας κουλομετρικός αισθητήρας μετρά το οξυγόνο που μεταδίδεται μέσω του υλικού.
Συσχέτιση με την απόδοση του πακέτου
Ο αέρας που αναπνέουμε είναι περίπου 21 τοις εκατό οξυγόνο και 79 τοις εκατό άζωτο, με πολύ μικρές ποσότητες άλλων αερίων όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το αργό. Το οξυγόνο είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή του ανθρώπου και των ζώων και είναι επίσης μια αντιδραστική ένωση που είναι βασικός παράγοντας για την αλλοίωση των τροφίμων: οι περισσότερες χημικές και βιολογικές αντιδράσεις που παράγουν ταγγισμένα έλαια, μούχλα και αλλαγές γεύσης απαιτούν οξυγόνο για να συμβούν. Επομένως, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι συσκευασίες τροφίμων (και ορισμένες μη εδώδιμες συσκευασίες για προϊόντα όπου το ατμοσφαιρικό οξυγόνο αποτελεί κίνδυνο) έχει προχωρήσει και έχει βρει τρόπους μείωσης της έκθεσης σε οξυγόνο και παράτασης της διάρκειας ζωής των ευαίσθητων στο οξυγόνο προϊόντων.
Υπάρχουν δύο τρόποι για να μειώσετε την έκθεση του προϊόντος στο οξυγόνο μέσω της εύκαμπτης συσκευασίας:
1. Συσκευασία Τροποποιημένης Ατμόσφαιρας (MAP) είναι η διαδικασία αντικατάστασης του αέρα στον άνω χώρο της συσκευασίας με άλλο αέριο πριν από την τελική σφράγιση. Αυτή η συσκευασία τροποποιημένης ατμόσφαιρας έχει εδραιωθεί σταθερά στη βιομηχανία τροφίμων και συνεχίζει να αυξάνεται σε σημασία. Εν ολίγοις, ο αέρας του φυσικού περιβάλλοντος στη συσκευασία αντικαθίσταται από ένα μείγμα αερίων ή αερίων (συνήθως άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα). Αυτή η συσκευασία σε προστατευτική ατμόσφαιρα διατηρεί την ποιότητα των φρέσκων τροφίμων για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, παρατείνει τη διάρκεια ζωής και επιτρέπει στους παραγωγούς τροφίμων να κατακτήσουν γεωγραφικά μια μεγαλύτερη αγορά ευπαθών προϊόντων. Καθώς και προϊόντα για κρέας και αλλαντικά, γαλακτοκομικά προϊόντα, ψωμί, φρούτα και λαχανικά, ψάρια ή μαγειρικά προϊόντα.
2. Η συσκευασία κενού είναι η διαδικασία εξαγωγής και εξάλειψης της ατμόσφαιρας, αντί για αντικατάστασή της με άλλο αέριο. αυτό το κενό μέσα στη συσκευασία αναγκάζει το εύκαμπτο υλικό να συμμορφώνεται με το σχήμα του προϊόντος. Το κρέας (φρέσκο και επεξεργασμένο) και το τυρί συχνά συσκευάζονται με αυτόν τον τρόπο.
Μόλις αντικατασταθεί ή αφαιρεθεί ο αέρας στη συσκευασία, πρέπει να υπάρχει επαρκής φραγμός οξυγόνου και επαρκής ακεραιότητα σφράγισης για να διατηρείται χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου εντός της συσκευασίας. Διαφορετικά, η κινητήρια δύναμη που δημιουργείται από τη διαφορά μερικής πίεσης οξυγόνου (21 τοις εκατό έξω από τον σάκο και 0-2 τοις εκατό εντός του σάκου) θα επιτρέψει στο οξυγόνο να εισέλθει και να καταστρέψει τα οφέλη της αφαίρεσης του οξυγόνου εξαρχής. Οι τιμές OTR χρησιμοποιούνται για τη σύγκριση των σχετικών δυνατοτήτων φραγμού οξυγόνου των μεμβρανών συσκευασίας. Ο εμπειρικός κανόνας της βιομηχανίας είναι ότι ένα υλικό θεωρείται "υψηλό φράγμα οξυγόνου" εάν το OTR του είναι μικρότερο από 1 cc/100 για 2/24 ώρες (15,5 cc/m2/24 ώρες).
Τι επηρεάζει το OTR των λεπτών υμενίων
Καλές ιδιότητες φραγμού οξυγόνου μπορούν να επιτευχθούν συνδυάζοντας λειτουργικά στρώματα για να σχηματιστούν φιλμ με επιθυμητές ιδιότητες φραγμού και άλλες ιδιότητες που απαιτούνται για την παραγωγή χρησιμοποιήσιμης συσκευασίας. Για παράδειγμα, το EVOH έχει εξαιρετικές ιδιότητες OTR, αλλά απαιτεί το φράγμα υγρασίας και τις μηχανικές ιδιότητες που παρέχονται από στρώματα συνεξωθημένα ή ελασματοποιημένα γύρω του.
Το OTR επηρεάζεται περισσότερο από:
1. Πάχος στρώματος φραγμού: Γενικά, όσο πιο παχύ είναι το στρώμα φραγμού οξυγόνου, τόσο καλύτερες είναι οι ιδιότητες φραγμού. Ωστόσο, υπάρχουν περιορισμοί διαδικασίας και κόστους που περιορίζουν τα πάχη που μπορούν πρακτικά να παραχθούν ή να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία.
2. Αναλογία συμπολυμερούς, περιεκτικότητα πλαστικοποιητή και διαδικασία πολυμερισμού: Δεν δημιουργούνται όλα τα PVdC (ή EVOH ή PVOH) ίσα. Κατά την ανάπτυξη του πολυμερούς και του προϊόντος, η απόδοση τίθεται σε κίνδυνο, έτσι ώστε η συνολική απόδοση της εφαρμογής-στόχου να βελτιστοποιείται. Ανάλογα με τις επιλογές που έγιναν, οι τιμές OTR μπορεί να διαφέρουν πολύ.
3. Επιφανειακή συμβατότητα του φιλμ βάσης: Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες της επιφάνειας του φιλμ βάσης έχουν μεγάλη επίδραση στο OTR μετά την επιμετάλλωση και έχουν μικρή επίδραση στην επίστρωση. Αυτό αποδεικνύεται από τις εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού του Met PET και τις διαφορές OTR μεταξύ διαφόρων επιμεταλλωμένων προϊόντων OPP (βλ. Πίνακα 10).
Δοκιμαστής ρυθμού μετάδοσης οξυγόνου Y{{0}}.0 του GBPI μετρά και ελέγχει μόνο το OTR αυτών των μεμβρανών που έχουν τροποποιηθεί με επίστρωση, συνεξώθηση ή επιμετάλλωση και εγγυάται τη μέγιστη τιμή OTR στις προδιαγραφές του προϊόντος.
