Термоформование влияет на газопроницаемость упаковки по газообразному кислороду

Термоформование влияет на газопроницаемость упаковки по газообразному кислороду

Термоформование широко используется для производства упаковки в пищевой промышленности. Проект Flanders' Food (FF) MaProDe_Ox показывает, что процесс термоформования оказывает большое влияние на кислородный барьер упаковочных материалов. Выбор материала, большая глубина вытяжки, прямые или закругленные углы имеют большое значение, особенно когда речь идет об упаковке в модифицированной газовой среде.

Термоформование серии DPXB осуществляется с помощью вакуума под давлением воздуха (до 2 бар). Формование всегда происходит ниже линии материала, максимальная глубина формования составляет 60 мм. Формовочные плиты имеют усилие сжатия около 18,5 кН.  Нижняя плита приводится в движение вертикальным пневматическим цилиндром в сочетании с механической коленчатой системой. Этот процесс формовки обычно используется в сочетании с формованием методом plug-assist. Эта техника позволяет более равномерно распределить материал по форме, что позволяет добиться более глубоких вытяжек.

Thermoformed Machine For Food Packaging

Для проведения этого исследования ученые из Центра упаковки IMO-IMOMEC и Центра прикладной и аналитической химии Университета Хасселта интенсивно работали с 11 компаниями из пищевой и упаковочной промышленности и Pack4Food. Результаты этого прикладного исследования были опубликованы в 2014 году в журнале Polymers.


Результаты были интегрированы в инструмент MaProDe_Ox, который доступен на сайте Центра упаковки. В несколько кликов можно получить информацию о влиянии глубокой вытяжки на разбавление материала и скорость пропускания кислорода (ОТР) для выбранных упаковочных материалов.

Моно- и многослойные материалы, ПП, ПП/ЭВОХ/ПП, ПС/ЭВОХ/ПЭ, АПЕТ/ПЭ, АПЕТ/ПЭ/ЭВО/ПЭ, ПА/ПЭ и (ПЭ/)ПА/ЭВОХ/ПА/ПЭ, были экструдированы в двух разных толщинах, а затем термоформованы в лотки одинакового размера, но с переменной глубиной и переменным радиусом углов.

В инструменте MaProDe_Ox можно выбрать для любого материала определенную конструкцию (например, глубиной 25 и 50 мм с прямым углом или глубиной 50 мм с закругленными углами для тонких материалов, и 50 и 75 мм глубиной для более толстых материалов). Кроме того, визуально отображается измеренное процентное разбавление материала, а также измеренный OTR, выраженный в различных единицах, которые имеют значение для сравнения различных листов и упаковки (т.е. cc/[m2.day.atm], [cc.20μm]/[m2.day.atm] en cc/[pkg.day.atm]). Кроме того, ОТР лотков также рассчитывается на основе ОТР листа, и при условии равномерного распределения материала. Последующие исследования показали, что эта теоретическая величина может быть использована в качестве грубой аппроксимации для большинства материалов. Тем не менее, детальный анализ кристаллизации и неравномерного утончения, который также связан с конструкцией лотка, остается необходимым для объяснения отклонения измеренного ОТР от прогнозируемого.

В настоящее время реализуется проект IWT TETRA OptiThe_Ox2, который задает дальнейшие тенденции проекта FF. В этом исследовании основное внимание уделяется толщине материала и OTR до и после термоформования новых пленочных материалов в простых, но также и в более сложных лотках с ребрами. Кроме того, изучается влияние термической обработки на ВТР выбранных лотков и просматриваются добавки, потенциально влияющие на ВТР.