Nghiên cứu: Tác dụng của chất chống oxy hóa và tương thích đối với gel màng PE có chứa vật liệu tái chế và hiệu suất niêm phong nhiệt

Nâng cao hàm lượng vật liệu tái chế mang lại thách thức về chất lượng phim

Trong lĩnh vực vật liệu đóng gói, nâng cao hàm lượng vật liệu tái chế là một con đường quan trọng để đạt được bao bì tuần hoàn, nhưng màng bọc được làm từ polyethylene tái chế sau công nghiệp hoặc sau tiêu dùng (PCR PE) thường do tạp chất và suy thoái xuất hiện và các vấn đề cơ học ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng. Một nghiên cứu được công bố trong “Công nghệ đóng gói&Khoa học”, xung quanh màng PE PCR một lớp 100% và màng PE thương mại đa lớp với lớp lõi chứa 30% và 50% PCR PE, lớp bề mặt và lớp phủ nhiệt là vật liệu mới, đã kiểm tra sự hiện diện của gel, đặc tính niêm phong nhiệt và biến động chất lượng do sự khác biệt hàng loạt.

Phương pháp phát hiện và phát hiện chính

Nghiên cứu sử dụng FTIR, kính hiển vi và một phương pháp phân tích hình ảnh mới được giới thiệu để phân tích sự hiện diện và diện tích của gel liên quan đến vật liệu tái chế; Hiệu suất niêm phong nhiệt được đánh giá thông qua kiểm tra liên kết nóng và lạnh và hiệu suất vật liệu được đánh giá thông qua kiểm tra độ bền kéo. Kết quả FTIR cho thấy trong một số tạp chất từ PCR PE, tạp chất hình cầu là cơ sở polyamide và tạp chất dạng sợi là cơ sở cellulose.

Trong các bộ phim thương mại tiếp xúc phi thực phẩm có chứa PCR PE, chất lượng thay đổi đáng kể theo lô, và có sự dao động đáng chú ý của con dấu nhiệt cũng như cường độ con dấu lạnh. Trong phim 100% PCR PE được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm, việc bổ sung chất chống oxy hóa khi tạo màng không ảnh hưởng đáng kể đến sự hiện diện của gel; Một chất tương thích nhóm anhydrit maleic (MAH) nhất định được sử dụng trong nghiên cứu đã giảm số lượng gel từ 432 chiếc/9 cm² xuống 375 chiếc/9 cm² và tỷ lệ diện tích gel từ 0,81% xuống 0,67%. Cả hai chất phụ gia đều trì hoãn thất bại vỡ trong thử nghiệm liên kết nhiệt, cung cấp một cửa sổ hoạt động lớn hơn. Trong thử nghiệm liên kết lạnh, các mẫu có chất tương thích được thêm vào cho thấy sự liên kết giao diện niêm phong mạnh hơn ở nhiệt độ niêm phong 100 ° C. Kết quả kiểm tra độ bền kéo cho thấy chỉ có những thay đổi nhỏ trong mô đun Young so với độ giãn dài khi đứt sau khi bổ sung chất chống oxy hóa và chất tương thích.

Ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer

Nghiên cứu này cung cấp ý tưởng tham khảo về quy trình và công thức cho thiết kế màng PE có chứa vật liệu tái chế. Đối với vật liệu đóng gói, ổn định chế biến và tuân thủ tiếp xúc với thực phẩm là những cân nhắc chính trong ứng dụng vật liệu tái chế: chất chống oxy hóa đảm nhận vai trò ổn định chế biến trong quá trình tạo màng, giúp ức chế sự suy thoái, nhưng nghiên cứu này cho thấy sự cải thiện hạn chế về số lượng gel khi sử dụng một mình; Tương thích dựa trên anhydrit maleic cho thấy hiệu quả trực tiếp hơn trong việc giảm gel và cải thiện cửa sổ niêm phong nhiệt. Điều đáng chú ý là các lô phim thương mại tiếp xúc phi thực phẩm liên quan đến nghiên cứu dao động khá lớn, gợi ý rằng nguồn nguyên liệu tái chế và quản lý lô có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng phim cuối cùng. Đối với các nhà sản xuất phim muốn cải thiện pha trộn vật liệu tái chế, sự kết hợp hợp lý giữa chất chống oxy hóa và chất tương thích, và xác minh cho cửa sổ quá trình liên kết nóng và lạnh, có thể là một hướng khả thi để cân bằng xử lý ổn định, hiệu suất niêm phong nhiệt và tính chất cơ học. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các kết quả liên quan có thể được sử dụng làm cơ sở hướng dẫn cho màng PE từ tái chế đến thiết kế.

Nguồn:Effect of Antioxidants and Compatibilizers on Gel Formation and Film Quality of Polyethylene Films With Recycled Content， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.