Химия и химические технологии/1.Пластмассы, полимерные и синтетические материалы, каучуки, резинотехнические изделия, шины и их производство

К.т.н. Ухарцева И.Ю., к.т.н. Деликатная И.О., к.т.н. Кадолич Ж.В.

Белорусский торгово-экономический университет потребительской кооперации, г.Гомель, Беларусь

Технологические аспекты регулирования проницаемости полимерных упаковочных материалов для пищевой промышленности.

Одним из важнейших факторов, влияющим на качество продовольствия при хранении, является проницаемость упаковочного материала. Данные о проницаемости дают возможность определять время хранения пищевой продукции и, следовательно, предъявлять соответствующие требования к поставщикам упаковки.

Наиболее часто для долгосрочного хранения пищевых продуктов используют газоселективные упаковочные материалы. Газопроницаемость и селективность зависят от химической и физической структуры полимера, присутствия наполнителя и его типа, толщины пленки, способа ее получения и т.д. Регулировать состав газовой среды внутри упаковки можно путем подбора материала соответствующей проницаемости.

На проницаемость полимерного материала оказывают влияние различные физические факторы: градиент влажности по обе стороны материала, температура, скорость движения воздуха и др.

Исследование паропроницаемостт промышленных пленок из полиэтилена высокого давления (ПЭВД) различной толщины (ГОСТ 16337-77, марка 10803-020), подвергнутых g-облучению Со⁶⁰ различной интенсивности; обработке неравновесной плазмой тлеющего разряда в среде воздуха при пониженном давлении; УФ-облучению с поляризации в поле отрицательного коронного разряда при напряженности поля 15 кВ/см. показали, что паропроницаемость пленок, подвергнутых g-облучению, практически не изменяется сравнению с необлученными.

Результаты измерений паропроницаемости пленок из ПЭВД, подвергнутых влиянию других физических воздействий, представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Влияние некоторых видов физических воздействий на паропроницаемость пленок из ПЭВД

Паропроницаемость,г/(м^2 · сут)
Толщина пленки,мкм	Исходный ПЭВД	Обработка плазмой	Обработка коронным разрядом	Обработка УФ-излучением
30	8,2	15,8	16,9	9,5
120	2,4	13,4	2,9	5,7
150	1,4	16,8	7,2	1,8

Из данных таблицы 1 можно заключить, что различные физические воздействия оказывают влияние на паропроницаемость пленок из ПЭВД, увеличивая ее во всех случаях. Установленные зависимости свидетельствует о возможности использования такой обработки для модифицирования поверхности пленочных материалов с целью регулирования их проницаемости.

Для исследования паропроницаемости пленок из ПЭВД( ТУ 6-05-1866-78, марка 16803-070), содержащих наполнители органический и неорганический природы( глину, активированный уголь, оксиды некоторых металлов), методом прессования были изготовлены образцы композиционных материалов толщиной 250-300 мкм следующего состава:

Образец 1: ZnО : Al₂O₃; образец 2: глина : активированный уголь: FeSO₄; образец 3: Al₂O₃ : Fe₂O₃ ;образец 4: ZnО : Fe₂O₃ ; образец 5: Fe₂O₃: глина : активированный уголь. Концентрация наполнителей в композиции составляла 1-2% от массы термопласта.

Результаты испытаний материалов представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 -Паропроницаемость композиционных материалов на основе ПЭВД

Данные рисунка 1 свидетельствуют о некотором увеличении паропроницаемости материалов при введении наполнителей, которое, вероятно, связано со структурными дефектами пленки, возникающими при прессовании из-за «больших» размеров частиц наполнителя. Наименьшее повышение показателя наблюдается для образцов, содержащих синергическую смесь оксидов цинка и алюминия.

Таким образом, проведенные исследования позволяют сформулировать некоторые технологические аспекты и физико-химические принципы регулирования проницаемости полимерных пленок. С одной стороны, они состоят в использовании различных видов физического воздействия на материал, а с другой – в создании композиций, содержащих в своем составе наполнители, способные регулировать паро- и газопроницаемость.