Thermovorming beïnvloedt de gasbarrière van verpakking

VerpakkingsCentrum

Thermovorming wordt veel gebruikt voor het produceren van verpakkingen in de voedingsindustrie. Uit het Flanders’ Food (FF) project1 MaProDe_Ox blijkt dat het thermovormingsproces een grote impact heeft op de zuurstofbarrière van verpakkingsmaterialen. Keuze van het materiaal, dieptrekdiepte, rechte of ronde hoeken; het maakt een verschil. Zeker voor verpakkingen onder gemodificeerde atmosfeer (MAP) kan dit relevant zijn.

Maprodeox pic

Voor dit onderzoek werkten de IMO-IMOMEC onderzoekers van het VerpakkingsCentrum en Toegepaste en Analytische Chemie van de Universiteit Hasselt intensief samen met 11 bedrijven uit de voedings- en verpakkingsindustrie en Pack4Food. De resultaten van dit toegepast onderzoek werden eind 2014 gepubliceerd in Polymers2.

De resultaten werden geïntegreerd in de MaProDe_Ox tool die beschikbaar is via de website van het VerpakkingsCentrum3. Via enkele muisklikken wordt het effect van dieptrekken op de materiaalverdunning en de oxygen transmission rate (OTR) van de geteste verpakkingsmaterialen getoond.

De mono- en multilayermaterialen PP, PP/EVOH/PP, PS/EVOH/PE, APET/PE, APET/PE/EVOH/PE, PA/PE en (PE/)PA/EVOH/PA/PE werden geëxtrudeerd in twee verschillende diktes en vervolgens gethermoformeerd tot schalen met dezelfde bovenafmeting, maar met variabele diepte en afronding van de hoeken.

In de MaProDe_Ox tool kan voor elk materiaal een specifiek design worden geselecteerd (25 en 50 mm diep met rechte hoeken of 50 mm diep met ronde hoeken voor de dunne materialen, en 50 en 75 mm diep voor de dikkere materialen). Vervolgens wordt de gemeten procentuele materiaalverdunning visueel weergeven alsook de gemeten OTR, uitgedrukt en herrekend in verschillende eenheden die relevant zijn voor de onderlinge vergelijking van sheets en verpakkingen (nl. cc/[m2.day.atm], [cc.20µm]/[m2.day.atm] en cc/[pkg.day.atm]). Daarnaast werd de OTR van de trays ook berekend op basis van de OTR van de sheet en uitgaande van een homogene materiaalverdeling. Verder onderzoek toonde aan dat deze theoretische waarde kan gebruikt worden als een ruwe benadering voor de meeste materialen. Echter om het verschil tussen de gemeten en voorspelde OTR te kunnen verklaren, is een analyse van de kristalliniteit en de ongelijke materiaalverdunning, die afhankelijk is van het traydesign, noodzakelijk.

Momenteel loopt het IWT TETRA project OptiThe_Ox2 dat de trends uit het FF project verder uitdiept. In dit onderzoek wordt gefocust op de materiaaldikte en OTR voor en na thermovorming van nieuwe foliematerialen in eenvoudige, maar ook in meer complexe trays met ribben. Daarnaast wordt het effect van een warmtebehandeling op de OTR van geselecteerde trays bestudeerd en worden additieven met potentiële invloed op de OTR in kaart gebracht.

Meer info: mieke.buntinx@uhasselt.be

1. Impact van Materiaal, Proces en Design op de zuurstofdoorlaatbaarheid van gethermoformeerde verpakkingen http://www.flandersfood.com/projecten/maprodeox.

2.Buntinx M, Willems G, Knockaert G, Adons D, Yperman J, Carleer R and Peeters R., Evaluation of the Thickness and Oxygen Transmission Rate before and after Thermoforming Mono- and Multi-layer Sheets into Trays with Variable Depth, Polymers 2014, 6(12), 3019-3043. http://www.mdpi.com/2073-4360/6/12/3019

3.MaProDe_Ox tool: http://www.uhasselt.be/UH/verpakkingscentrum/Het-VerpakkingsCentrum/Projectwerking/MaProDe_Ox-tool.html


Keer terug