¿Cuáles son las técnicas de bloqueo de los materiales de alta barrera?

Técnicas de bloqueo de materiales de alta barrera

Materiales de alta barrera se utilizan para impedir la permeación o transmisión de gases, humedad, luz y otras sustancias a través de los envases o capas protectoras. Con el fin de mejorar las propiedades de barrera de los materiales de barrera, los medios técnicos comúnmente utilizados en la actualidad incluyen principalmente los siguientes:

1. Compuesto multicapa

Por compuesto multicapa se entiende la composición de dos o varias películas con diferentes propiedades de barrera mediante un proceso determinado. De este modo, las moléculas penetrantes tienen que atravesar varias capas de membranas si quieren llegar al interior del envase, lo que equivale a ampliar la vía de permeación, mejorando así el rendimiento de barrera.

Se trata de una película delgada compuesta con un excelente rendimiento integral preparada combinando las ventajas de varias películas, y el proceso es sencillo.

Sin embargo, en comparación con los materiales intrínsecos de alta barrera, la película preparada por este método es más gruesa, propensa a problemas como burbujas de aire o grietas y arrugas que afectan al rendimiento de barrera, y los requisitos de equipamiento son relativamente complicados y el coste elevado.

2. Recubrimiento de superficies

El recubrimiento superficial es el uso de la deposición física en fase vapor (PVD), la deposición química en fase vapor (CVD), la deposición de capas atómicas (ALD), la deposición de capas moleculares (MLD), el autoensamblaje capa por capa (LBL) o la deposición por pulverización catódica con magnetrón en la polimerización Se depositan materiales como óxidos metálicos o nitruros en la superficie de la película para formar un recubrimiento denso con excelentes propiedades de barrera en la superficie de la película.

Sin embargo, estos métodos presentan problemas como la lentitud del proceso, los equipos caros y el proceso complicado, y el revestimiento puede presentar defectos como agujeros de alfiler y grietas durante el servicio.

3. Nanocompuestos

Los nanocompuestos son nanocompuestos preparados por el método compuesto de intercalación, el método de polimerización in situ o el método sol-gel utilizando nanopartículas impermeables y en forma de lámina con una gran relación de aspecto. La adición de nanopartículas laminares no sólo puede reducir la fracción de volumen de la matriz polimérica en el sistema para reducir la solubilidad de las moléculas de permeación, sino también prolongar el camino de permeación de las moléculas de permeación, reducir la velocidad de difusión de las moléculas de permeación y mejorar las propiedades de barrera.

4. Modificación de la superficie

Dado que la superficie del polímero suele estar en contacto con el entorno exterior, es fácil que se vean afectadas la adsorción superficial, las propiedades de barrera y la impresión del polímero.

Para que los polímeros se utilicen mejor en la vida cotidiana, se suele tratar su superficie. Entre estos tratamientos destacan el tratamiento químico superficial, la modificación superficial por injerto y el tratamiento superficial con plasma.

Este tipo de método es fácil de adaptar a los requisitos técnicos, el equipo es relativamente sencillo y el coste de la inversión única es bajo, pero no puede conseguir resultados estables a largo plazo. Una vez dañada la superficie, el rendimiento de la barrera se verá seriamente afectado.

5. Estiramiento bidireccional

Mediante el estiramiento biaxial, la película polimérica puede orientarse tanto en sentido vertical como horizontal, de modo que se mejora el orden de la disposición de las cadenas moleculares y el empaquetamiento es más apretado, por lo que es más difícil que las moléculas pequeñas la atraviesen, mejorando así el rendimiento de barrera. El proceso de preparación de la típica película de polímero de alta barrera es complicado, y resulta difícil mejorar significativamente el rendimiento de barrera.

6. Aditivos de barrera de gas

Los materiales de alta barrera pueden modificarse incorporando aditivos de barrera a los gases en la matriz polimérica. Estos aditivos, como la arcilla montmorillonita, la sílice o la nanoarcilla, pueden mejorar las propiedades de barrera del material reduciendo la difusión de gases a través de la matriz polimérica.

Materiales de alta barrera

• Marca: PULIXIN

• Origen: Shanghai, China

• MOQ: 5 toneladas

• Grosor: 0,18~2 mm

• Anchura: 300~1400mm

• Aplicación: Envasado de alimentos

Más información

Cabe señalar que la elección de la técnica de bloqueo depende de los requisitos específicos de la aplicación y de las propiedades de barrera deseadas. Se pueden emplear distintas combinaciones de estas técnicas para lograr el nivel deseado de rendimiento de barrera para un caso de uso concreto.

Breve introducción a los materiales de alta barrera

Los materiales de alta barrera son sustancias especializadas o combinaciones de materiales que poseen una resistencia excepcional a la permeación o transmisión de gases, humedad, luz, olores y otras sustancias. Estos materiales están diseñados específicamente para proporcionar una barrera sólida contra factores externos que pueden comprometer la calidad, la estabilidad o la vida útil de diversos productos.

El objetivo principal de los materiales de alta barrera es impedir la entrada o salida de elementos específicos que podrían afectar negativamente a la integridad, frescura o funcionalidad de los productos envasados. Suelen utilizarse en aplicaciones de envasado de sectores como el alimentario, el farmacéutico, el electrónico y el químico.

Los materiales de alta barrera ofrecen protección contra diversos factores ambientales, como el oxígeno, el vapor de humedad, la radiación UV, el aroma y la pérdida de sabor. Al impedir el paso de estos agentes perjudiciales, ayudan a mantener la calidad, seguridad y vida útil de los productos envasados.

Cada tipo de material de alta barrera posee propiedades y características únicas que lo hacen adecuado para aplicaciones específicas. Por ejemplo, las películas poliméricas como tereftalato de polietileno (PET)Polietileno (PE), polipropileno (PP)y el cloruro de polivinilideno (PVDC) presentan excelentes propiedades de barrera contra los gases y la humedad.