Quels sont les facteurs affectant les propriétés barrière des polymères pour l'emballage ?

En général, vous avez des facteurs basés sur des polymères et des facteurs basés sur des molécules.

Les polymères comprennent la température, la plastification, la longueur de chaîne, la cristallinité, l'orientation et la présence (le cas échéant) d'un agent de renforcement (comme dans les films nanocomposites).

Les facteurs moléculaires, c'est-à-dire basés sur la nature de l'espèce diffusante, comprennent la taille de la molécule (volume molaire ou poids moléculaire), la forme (linéaire ou sphérique ?), la possibilité d'interactions avec le polymère (comme un exemple de liaison hydrogène avec un polyester ou un polyamide).

Bien sûr, vous devez également penser à d'autres paramètres techniques comme l'épaisseur ou la présence de micro-trous ou de défauts dans le polymère.

La barrière peut être influencée par de nombreux facteurs, notamment le type de matériau, l'épaisseur, l'orientation, l'humidité, les défauts, le traitement et la cristallinité. La barrière est directement proportionnelle à l'épaisseur pour les jauges de film typiques. Il est important de se rappeler que les films enduits tels que le PET métallisé sont en fait une structure composite. Pour les films métallisés, l'épaisseur du métal, exprimée en densité optique, est le facteur déterminant. Une feuille épaisse est souvent utilisée pour ses excellentes propriétés barrières.

Une augmentation de la température augmentera généralement la perméation d'un gaz. L'humidité peut fortement affecter les propriétés de barrière. Par exemple, la perméation de l'oxygène à travers l'éthylène-alcool vinylique est fortement affectée par l'humidité tandis que le polyéthylène haute densité n'est pas fortement affecté par l'humidité. Pour les films métallisés, il est important que le métal ne soit pas endommagé ou attaqué par le produit.

L'orientation a le même effet que l'augmentation de la cristallinité. En conséquence, le PET orienté a de meilleures propriétés de barrière par rapport au PET non orienté. Le thermoformage donne un emballage plus mince et réduira la barrière de l'emballage. L'orientation issue du thermoformage ne suffit pas à compenser le film plus fin. Le type de perméant modifiera également les taux de transmission. Par exemple, les taux de transmission du dioxyde de carbone sont environ 2 à 6 fois supérieurs à ceux de l'oxygène. Principalement, la polarité et la taille de la molécule et la polarité de la résine déterminent cela.