Поли(этилен-2,5-фурандикарбоксилат) (ПЭФ) экспонаты превосходные барьерные свойства по сравнению с обычным ПЭТ, с скорость передачи кислорода (OTR) до 10 раз ниже , скорость передачи углекислого газа (CO2TR) в 6–8 раз ниже и значительно снижает скорость прохождения водяного пара (WVTR), что делает его очень подходящим для высокобарьерной упаковки напитков и чувствительных пищевых продуктов.
Кислородный барьер ПЭФ — одна из его наиболее примечательных особенностей. Хотя ПЭТ обычно имеет OTR около 50–100 см³·м⁻²·день⁻¹·бар⁻¹ при 23°C и относительной влажности 50 %, PEF может достигать значений OTR всего 5–10 см³·м⁻²·день⁻¹·бар⁻¹. в аналогичных условиях. Это резкое улучшение уменьшает проникновение кислорода, замедляя окислительную порчу продуктов питания и напитков.
Например, использование бутылок PEF для газированных напитков может продлить срок хранения на несколько месяцев из-за более низкого проникновения кислорода, что имеет решающее значение для сохранения вкуса, цвета и питательных качеств.
PEF также выставляет исключительно низкие скорости передачи CO2 по сравнению с ПЭТ. Стандартные ПЭТ-бутылки имеют значения CO2TR около 200–300 см³·м⁻²·день⁻¹·бар⁻¹, в то время как PEF может снизить это значение до 30–50 см³·м⁻²·сут⁻¹·бар⁻¹ . Это свойство особенно полезно для газированных безалкогольных напитков и пива, помогая сохранять газировку в течение более длительного периода времени.
Такое улучшенное удержание CO2 может снизить необходимость чрезмерной карбонизации во время производства, что приведет к экономии энергии и улучшению консистенции продукта.
Барьер водяного пара имеет решающее значение для чувствительных пищевых продуктов. PEF демонстрирует Скорость прохождения водяного пара (WVTR) ниже на 20–30 %. чем ПЭТ, с типичными значениями WVTR 2–3 г·м⁻²·день⁻¹ при 23°C и относительной влажности 50%. Это уменьшает попадание влаги, предотвращая намокание сухих продуктов или преждевременную порчу гигроскопичных ингредиентов.
Такие применения, как упаковка закусок, порошкообразных напитков и готовых к употреблению блюд, выигрывают от этого улучшенного барьера от влаги, сохраняя текстуру, вкус и стабильность при хранении.
| Недвижимость | ПЭТ | PEF |
|---|---|---|
| Скорость передачи кислорода (см³·м⁻²·день⁻¹·бар⁻¹) | 50–100 | 5–10 |
| Скорость передачи CO2 (см³·м⁻²·день⁻¹·бар⁻¹) | 200–300 | 30–50 |
| Скорость передачи водяного пара (г·м⁻²·день⁻¹) | 3–4 | 2–3 |
Более высокая молекулярная масса и повышенная кристалличность улучшают барьерные характеристики. PEF с кристалличностью 40–50 % демонстрирует оптимальное снижение OTR и CO2TR, сохраняя при этом механическую прочность для бутылок и пленок.
Барьерные свойства PEF чувствительны к температуре и относительной влажности. OTR и WVTR увеличиваются при повышенных температурах, но даже при 40°C и относительной влажности 70% PEF по-прежнему превосходит ПЭТ в 3–5 раз по барьерности для кислорода и влаги.
Смешивание PEF с небольшим количеством добавок или сополимеров может дополнительно улучшить барьерные свойства или технологичность. Например, включение 5% сомономеров на основе фурана может снизить WVTR без ущерба для прозрачности.
Улучшенные барьерные свойства делают PEF очень подходящим для:
В условиях растущих требований к устойчивому развитию PEF привлекает внимание как биологическая альтернатива ПЭТ. Его превосходные барьерные свойства уменьшают необходимость в многослойной упаковке, снижая расход материалов и воздействие на окружающую среду. Однако для широкого внедрения необходимо учитывать стоимость, проблемы масштабирования и инфраструктуру переработки.
Текущие исследования направлены на дальнейшее улучшение барьерных свойств за счет оптимизации полимеризации, добавок и методов обработки, обеспечивая при этом совместимость с существующими системами переработки.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
