Poly(ethylen 2,5-furandikarboxylát) (PEF) exponáty vynikající bariérové vlastnosti ve srovnání s konvenčním PET, s rychlost přenosu kyslíku (OTR) až 10krát nižší , přenosové rychlosti oxidu uhličitého (CO2TR) 6–8krát nižší a výrazně snížené rychlosti prostupu vodní páry (WVTR), díky čemuž je velmi vhodný pro vysoce bariérové aplikace balení nápojů a citlivých potravinářských výrobků.
Kyslíková bariéra PEF je jednou z jeho nejpozoruhodnějších vlastností. Zatímco PET má typicky OTR kolem 50–100 cm³·m⁻²·den⁻¹·bar⁻¹ při 23 °C a 50% relativní vlhkosti, PEF může dosáhnout hodnot OTR již od 5–10 cm³·m⁻²·den⁻¹·bar⁻¹ za podobných podmínek. Toto dramatické zlepšení snižuje pronikání kyslíku a zpomaluje oxidační kažení potravin a nápojů.
Například u nápojů sycených oxidem uhličitým může použití lahví PEF prodloužit trvanlivost o několik měsíců kvůli nižšímu pronikání kyslíku, což je rozhodující pro zachování chuti, barvy a nutriční kvality.
PEF také vystavuje mimořádně nízké přenosové rychlosti CO2 ve srovnání s PET. Standardní PET lahve mají hodnoty CO2TR kolem 200–300 cm³·m⁻²·den⁻¹·bar⁻¹, zatímco PEF je může snížit na 30–50 cm³·m⁻²·den⁻¹·bar⁻¹ . Tato vlastnost je zvláště výhodná pro sycené nealkoholické nápoje a pivo, pomáhá udržovat sycení po delší dobu.
Tato zvýšená retence CO2 může snížit potřebu nadměrného sycení oxidem uhličitým během výroby, což vede k úspoře energie a lepší konzistenci produktu.
Zábrana proti vodní páře je kritická pro citlivé potravinářské produkty. PEF demonstruje a O 20–30 % nižší rychlost prostupu vodní páry (WVTR) než PET, s typickými hodnotami WVTR 2–3 g·m⁻²·den⁻¹ při 23 °C a 50% relativní vlhkosti. To snižuje pronikání vlhkosti, zabraňuje rozmočení suchých potravin nebo předčasnému zkažení hygroskopických přísad.
Aplikace, jako je balení svačin, nápoje v prášku a hotová jídla, těží z této vylepšené bariéry proti vlhkosti, udržujíc texturu, chuť a stabilitu při skladování.
| Majetek | PET | PEF |
|---|---|---|
| Rychlost přenosu kyslíku (cm³·m⁻²·den⁻¹·bar⁻¹) | 50–100 | 5–10 |
| Rychlost přenosu CO2 (cm³·m⁻²·den⁻¹·bar⁻¹) | 200–300 | 30–50 |
| Rychlost prostupu vodní páry (g·m⁻²·den⁻¹) | 3–4 | 2–3 |
Vyšší molekulová hmotnost a zvýšená krystalinita zvyšují účinnost bariéry. PEF se 40–50% krystalinitou demonstruje optimální snížení OTR a CO2TR při zachování mechanické pevnosti pro aplikace lahví a fólií.
Bariérové vlastnosti PEF jsou citlivé na teplotu a relativní vlhkost. OTR a WVTR se zvyšují při zvýšených teplotách, ale i při 40 °C a 70% RH zůstává PEF 3–5krát lepší než PET, pokud jde o bariéry proti kyslíku a vlhkosti.
Smíchání PEF s menšími množstvími aditiv nebo kopolymerů může dále zlepšit bariérové vlastnosti nebo zpracovatelnost. Například začlenění 5% komonomerů na bázi furanu může snížit WVTR, aniž by byla ohrožena transparentnost.
Díky vylepšeným bariérovým vlastnostem je PEF velmi vhodný pro:
S rostoucími požadavky na udržitelnost získává PEF pozornost jako bio-založená alternativa k PET. Jeho vynikající bariérové vlastnosti snižují potřebu vícevrstvého balení, snižují spotřebu materiálu a dopad na životní prostředí. Pro široké přijetí je však třeba vzít v úvahu náklady, problémy s rozšiřováním a recyklační infrastrukturu.
Probíhající výzkum se zaměřuje na další zlepšení bariérových vlastností prostřednictvím optimalizované polymerace, aditiv a zpracovatelských technik při současném zajištění kompatibility se stávajícími recyklačními systémy.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
