Quais são as técnicas de bloqueio dos materiais de alta barreira?

Técnicas de bloqueio de materiais de alta barreira

Materiais de alta barreira são utilizados para impedir a permeação ou transmissão de gases, humidade, luz e outras substâncias através de embalagens ou camadas protectoras. A fim de melhorar as propriedades de barreira dos materiais de barreira, os meios técnicos habitualmente utilizados actualmente incluem principalmente o seguinte:

1. Compósito multicamada

O compósito multicamada refere-se ao compósito de duas ou várias películas com diferentes propriedades de barreira através de um determinado processo. Desta forma, as moléculas penetrantes têm de passar por várias camadas de membranas se quiserem chegar ao interior da embalagem, o que equivale a alargar o caminho de permeação, melhorando assim o desempenho da barreira.

O método consiste numa película fina composta com um excelente desempenho global, preparada através da combinação das vantagens de várias películas, e o processo é simples.

No entanto, em comparação com os materiais intrínsecos de alta barreira, a película preparada por este método é mais espessa, propensa a problemas como bolhas de ar ou fissuras e rugas que afectam o desempenho da barreira, e os requisitos do equipamento são relativamente complicados e o custo é elevado.

2. Revestimento de superfícies

O revestimento de superfície é a utilização de deposição física de vapor (PVD), deposição química de vapor (CVD), deposição de camada atómica (ALD), deposição de camada molecular (MLD), automontagem camada a camada (LBL) ou deposição por pulverização catódica magnetrónica na polimerização.

No entanto, estes métodos têm problemas como um processo moroso, equipamento dispendioso e um processo complicado, e o revestimento pode apresentar defeitos como furos e fissuras durante o serviço.

3. Nanocompósitos

Os nanocompósitos são nanocompósitos preparados pelo método do compósito de intercalação, pelo método de polimerização in situ ou pelo método sol-gel, utilizando nanopartículas impermeáveis e em forma de folha com um grande rácio de aspecto. A adição de nanopartículas escamosas pode não só reduzir a fracção de volume da matriz polimérica no sistema para reduzir a solubilidade das moléculas de permeação, mas também prolongar o caminho de permeação das moléculas de permeação, reduzir a taxa de difusão das moléculas de permeação e melhorar as propriedades de barreira.

4. Modificação da superfície

Uma vez que a superfície do polímero está frequentemente em contacto com o ambiente externo, é fácil afectar a adsorção da superfície, as propriedades de barreira e a impressão do polímero.

A fim de melhorar a utilização dos polímeros na vida quotidiana, a superfície dos polímeros é normalmente tratada. O tratamento químico de superfície, a modificação de enxertos de superfície e o tratamento de superfície por plasma são os principais factores.

Este tipo de método é fácil de cumprir os requisitos técnicos, o equipamento é relativamente simples e o custo de investimento único é baixo, mas não consegue obter resultados estáveis a longo prazo. Se a superfície for danificada, o desempenho da barreira será seriamente afectado.

5. Estiramento bidireccional

Através do estiramento biaxial, a película de polímero pode ser orientada nas direcções vertical e horizontal, de modo a melhorar a ordem da disposição da cadeia molecular e a reforçar o empacotamento, dificultando a passagem de pequenas moléculas, melhorando assim o desempenho da barreira. O processo de preparação da película típica de polímero de alta barreira é complicado, e é difícil melhorar significativamente o desempenho da barreira.

6. Aditivos para barreiras de gás

Os materiais de elevada barreira podem ser modificados através da incorporação de aditivos de barreira aos gases na matriz polimérica. Estes aditivos, tais como argila de montmorilonite, sílica ou nanoargila, podem melhorar as propriedades de barreira do material reduzindo a difusão de gases através da matriz polimérica.

Materiais de alta barreira

• Marca: PULIXIN

• Origem: Xangai, China

• MOQ: 5 toneladas

• Espessura: 0.18~2mm

• Largura: 300~1400mm

• Aplicação: Embalagem de alimentos

Saiba mais

É importante notar que a escolha da técnica de bloqueio depende dos requisitos específicos da aplicação e das propriedades de barreira pretendidas. Podem ser utilizadas diferentes combinações destas técnicas para atingir o nível desejado de desempenho da barreira para um caso de utilização específico.

Breve introdução aos materiais de alta barreira

Os materiais de alta barreira são substâncias especializadas ou combinações de materiais que possuem uma resistência excepcional à permeação ou transmissão de gases, humidade, luz, odores e outras substâncias. Estes materiais são especificamente concebidos para proporcionar uma barreira robusta contra factores externos que podem comprometer a qualidade, a estabilidade ou o prazo de validade de vários produtos.

O principal objectivo dos materiais de alta barreira é impedir a entrada ou saída de elementos específicos que possam afectar negativamente a integridade, a frescura ou a funcionalidade dos produtos embalados. São normalmente utilizados em aplicações de embalagem em indústrias como a alimentar e de bebidas, farmacêutica, electrónica e química.

Os materiais de alta barreira oferecem protecção contra vários factores ambientais, incluindo oxigénio, vapor de humidade, radiação UV, aroma e perda de sabor. Ao impedir a passagem destes agentes prejudiciais, ajudam a manter a qualidade, a segurança e o prazo de validade dos produtos embalados.

Cada tipo de material de alta barreira possui propriedades e características únicas que o tornam adequado para aplicações específicas. Por exemplo, películas de polímeros como tereftalato de polietileno (PET)polietileno (PE), polipropileno (PP)e o cloreto de polivinilideno (PVDC) apresentam excelentes propriedades de barreira contra gases e humidade.