Forschung: Auswirkungen von Antioxidantien und Kompatibilitäten auf die Wärmedichtung von PE-Verpackungsfoliengelen mit recyceltem Material

Die Herausforderung der Folienqualität durch die Erhöhung des Recyclinggehalts

Im Bereich der Verpackungsmaterialien ist die Erhöhung des Recyclinggehalts ein wichtiger Weg zur Verpackung, aber Verpackungsfolien aus Polyethylen nach der Industrie oder nach dem Verbrauch (PCR PE) häufig aufgrund von Verunreinigungen und Abbau erscheinen und die Leistung beeinflussen. Eine in der Zeitschrift Packaging Technology and Science veröffentlichte Studie untersuchte das Vorhandensein von Gelen, die Wärmedichtungseigenschaften und die Qualitätsschwankungen, die durch die Partiendifferenzen entstehen, um 100% PCR-PE-Folien mit einer einzigen Schicht und mehrschichtige kommerzielle PE-Folien mit einer Kernschicht, die 30% und 50% PCR-PE, Oberflächen und Wärmedichtungen als neue Materialien enthält.

Detektionsmethoden und Hauptergebnisse

Studien mit FTIR, Mikroskop und einer neu eingeführten Methode der Bildanalyse zur Analyse der Anwesenheit und des Flächenverhältnisses von Gelen im Zusammenhang mit Regenerativmaterial; Die Wärmedichtungseigenschaften werden durch Hitze- und Kaltklebungstests bewertet und die Materialeigenschaften durch Dehnungstests bewertet. FTIR-Ergebnisse zeigen, dass einige Verunreinigungen aus PCR PE sphärische Verunreinigungen Polyamide und faserförmige Verunreinigungen Zellulosen sind.

In kommerziellen Folien, die nicht mit Lebensmitteln in Kontakt stehen, die PCR-PE enthalten, variiert die Qualität mit den Chargen stark und die Wärme- und Kältedichtungsstärke schwankt deutlich. In einer 100% PCR-PE-Folie, die im Labor hergestellt wurde, hat die Zugabe von Antioxidantien bei der Filmbildung keinen signifikanten Einfluss auf die Anwesenheit des Gels; Ein bestimmtes in der Studie verwendetes MAH-Kompatibilitätsmittel reduzierte die Gelmenge von 432 Stück/9 cm² auf 375 Stück/9 cm² und den Anteil an der Gelfläche von 0,81% auf 0,67%. Beide Additive verzögern den Bruchfällen im Hitzklebungstest und bieten ein größeres Betriebsfenster. Bei den Kaltklebungstests zeigten die Proben, denen ein Kompatibilitätsmittel zugesetzt wurde, eine stärkere Dichtungsschnittflächenbindung bei einer Dichtungstemperatur von 100 °C. Die Ergebnisse des Dehnungstests zeigten, dass sich nach Zugabe von Antioxidantien und Kompatibilitätsmitteln nur geringfügige Veränderungen in Yang-Modul und Bruchdehnung zeigten.

Bedeutung für die Polymerhilfsmittelindustrie

Diese Studie liefert referenzielle Prozess- und Rezepturideen für die Konstruktion von PE-Folien mit Recyclingstoffen. Für Verpackungsmaterialien ist die Verarbeitungsstabilität und die Einhaltung des Lebensmittelkontakts eine entscheidende Überlegung bei der Anwendung von Recyclingmaterialien: Antioxidantien spielen eine Rolle als Verarbeitungsstabilität während der Filmbildung und helfen, den Abbau zu unterdrücken, aber diese Studie zeigt, dass ihre Verwendung allein eine begrenzte Verbesserung der Gelmenge bewirkt; Malaysian anhydride-basierte Kompatibilitäten zeigen eine direktere Wirkung bei der Verringerung von Gelen und der Verbesserung von Wärmedichtungsfenstern. Es ist bemerkenswert, dass die in der Studie betroffenen kommerziellen Film-Chargen, die nicht mit Lebensmitteln in Kontakt stehen, stark schwanken, was darauf hindeutet, dass die Quelle von recycelten Materialien und das Chargenmanagement einen wichtigen Einfluss auf die endgültige Film-Qualität haben. Für Folienhersteller, die die Dosierung von Recyclingstoffen erhöhen möchten, kann eine angemessene Kombination von Antioxidantien und Kompatibilitätsmitteln sowie die Validierung von Wärme- und Kaltklebungsprozessfenstern die durchführbare Richtung sein, um die Bearbeitungsstabilität, die Wärmedichtung und die mechanischen Eigenschaften auszugleichen. Die Studie stellte auch fest, dass die Ergebnisse als Leitlinie für PE-Folien vom Recycling bis zum Design dienen könnten.

Quelle der Informationen: Effect of Antioxidants and Compatibilizers on Gel Formation and Film Quality of Polyethylene Films With Recycled Content， Durch befeuchtete Chemiker aufgeräumt.