¿Cómo funcionan las películas de EP/PP coexistradas en términos de propiedades de barrera de oxígeno y dióxido de carbono?

Las películas coextruidas por PE/PP pueden ofrecer diferentes niveles de propiedades de barrera de oxígeno y dióxido de carbono, dependiendo de la formulación específica de los materiales y el proceso de coextrusión. Aquí hay un desglose de cómo funcionan estas películas:

1. Propiedades de barrera de oxígeno
Polietileno (PE): las películas de PE estándar tienen propiedades de barrera de oxígeno relativamente bajas, lo que significa que no son muy efectivas para evitar que el oxígeno pase. Esta es una razón por la cual PE solo no es ideal para aplicaciones de embalaje que requieren una larga vida útil, especialmente para productos sensibles al oxígeno como los alimentos.

Polipropileno (PP): al igual que PE, PP también tiene capacidades limitadas de barrera de oxígeno por sí solo, aunque funciona ligeramente mejor que PE en algunos casos. Las películas de PP generalmente se usan en envases que requieren protección moderada contra el oxígeno.

Combinación de PE y PP: Cuando PE y PP se codifican, la película resultante puede beneficiarse de una combinación de propiedades. La capa externa de la película, típicamente hecha de PP, puede ofrecer una mejor rigidez y resistencia al calor, mientras que la capa interna de PE puede contribuir a una mejor capacidad sellada. Sin embargo, la estructura coextruida generalmente no proporciona una barrera óptima para el oxígeno a menos que se agregan capas o recubrimientos adicionales para mejorar esta propiedad.

Opciones de mejora: para mejorar las propiedades de barrera de oxígeno, los fabricantes pueden incorporar capas de barrera adicionales hechas de materiales como el alcohol vinílico de etileno (EVOH), el nylon (PA) o el PVDC (cloruro de polivinilideno), que tienen propiedades de barrera de oxígeno significativamente mejor. Estas capas de barrera a menudo se colocan entre las capas PE y PP durante el proceso de coextrusión.

2. Propiedades de barrera de dióxido de carbono
PE y PP tienen limitaciones similares cuando se trata de bloquear el dióxido de carbono (CO₂). Ninguno de los materiales es altamente efectivo para proporcionar una barrera a los gases como Co₂, que es esencial para mantener la frescura y la calidad de ciertos alimentos perecederos, como productos frescos o bebidas carbonatadas.
Efectividad: al igual que con el oxígeno, la capacidad de las películas coexistradas de PE/PP para bloquear CO₂ es generalmente insuficiente para aplicaciones que requieren fuertes propiedades de barrera para la frescura a largo plazo. Si el rendimiento de la barrera contra el CO₂ es crítico, otras películas especializadas o materiales de barrera adicionales como EVOH o Nylon a menudo se usan para complementar la estructura de la película PE/PP.

3. Estructura en capas para un rendimiento de barrera mejorado
Coextrusión de múltiples capas: en PELO COTRUDADAS DE PE/PP , el rendimiento de las propiedades de la barrera de oxígeno y Co₂ puede mejorarse significativamente al incorporar la coextrusión de múltiples capas. Mediante el uso de películas de múltiples capas donde se combinan diferentes materiales (por ejemplo, PE/PP con EVOH, PA u otras resinas de alta barrera), la película puede lograr las propiedades de barrera deseadas.
Estructura típica: una estructura común para las películas coextruidas de PE/PP diseñadas para mejorar las propiedades de la barrera de gas podría incluir:
Capa externa de PP: proporciona resistencia, resistencia al calor y propiedades de la superficie para la impresión.
Capa interna de PE: garantiza un buen sellado y flexibilidad.
Capa de barrera (por ejemplo, EVOH o Nylon): colocada entre PE y PP o como una capa interna para proporcionar una fuerte barrera de oxígeno y Co₂.

4. Aplicaciones y casos de uso
Embalaje de alimentos: PE/PP Se utilizan películas coexistentes en envases de alimentos donde se necesitan propiedades de barrera moderada, como para bocadillos secos, artículos de panadería y productos no perecederos. Sin embargo, para productos como carne fresca, lácteos o artículos que requieren vida útil extendida, se agregan capas de barrera adicionales (como EVOH) a las películas PE/PP para mejorar las propiedades de oxígeno y barrera de Co₂.
Embalaje de atmósfera modificado (MAP): para MAP, donde se utiliza una mezcla específica de gases (incluido CO₂) para extender la vida útil de los alimentos frescos, se requieren películas con propiedades de alta barrera. En estos casos, las películas copilizadas de PE/PP a menudo se combinan con otros materiales que proporcionan la impermeabilidad de gas necesaria.

5. Comprimensiones de rendimiento
Resistencia vs. barrera: uno de los desafíos con las películas coexistradas de PE/PP es que, si bien proporcionan un equilibrio de buenas propiedades mecánicas (como resistencia, resistencia a los puntos de punción y flexibilidad), a menudo se quedan cortos en proporcionar el alto nivel. Oxígeno y barrera CO₂ requerida para algunas aplicaciones críticas. Para equilibrar estos factores, los fabricantes a menudo confían en estructuras de películas de múltiples capas que combinan diferentes polímeros para propiedades específicas, o incorporan aditivos especializados.