OTR (อัตราการส่งออกซิเจน)คำนิยาม
คืออัตราคงที่ของการซึมผ่านของออกซิเจนผ่านเมมเบรนที่อุณหภูมิที่กำหนดและความชื้นสัมพัทธ์ ค่ากำหนดเป็น cc/100, ในหน่วยมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา, 2/24 ชม. และในหน่วยเมตริก (หรือ SI) เป็น cc/m 2 /24 ชม. เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐานคือ 73 องศา F (23 องศา ) และ 0 เปอร์เซ็นต์ RH
มาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับอัตราการส่งออกซิเจน (OTR)
การซึมผ่านของออกซิเจนของวัสดุกั้นที่ยืดหยุ่นได้โดยใช้เซ็นเซอร์คูลอมเมตริก ASTM D3985, ISO 15105
ช่วงอัตราการส่งออกซิเจน:
กำหนดอัตราการถ่ายเทออกซิเจน (OTR) ของวัสดุกั้นแบบยืดหยุ่นสำหรับบรรจุภัณฑ์หรืองานอุตสาหกรรม ปัจจัยสำคัญในการทำความเข้าใจการแทรกซึมของวัสดุ ได้แก่ ความหนาของวัสดุและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิ
ขั้นตอนการทดสอบ ASTM D3985:
ที่อุณหภูมิและความชื้นที่เลือก ฟิล์มกั้นระหว่างห้องที่มีออกซิเจนและห้องที่ไม่มีออกซิเจน เซ็นเซอร์คูลอมเมตริกจะวัดออกซิเจนที่ส่งผ่านวัสดุ
ความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพของแพ็คเกจ
อากาศที่เราหายใจเข้าไปมีออกซิเจนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์และไนโตรเจน 79 เปอร์เซ็นต์ โดยมีก๊าซอื่นๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์และอาร์กอนจำนวนเล็กน้อย ออกซิเจนมีความสำคัญต่อชีวิตมนุษย์และสัตว์ และยังเป็นสารประกอบปฏิกิริยาที่เป็นปัจจัยสำคัญในการเน่าเสียของอาหาร: ปฏิกิริยาทางเคมีและชีวภาพส่วนใหญ่ที่ผลิตน้ำมันเหม็นหืน เชื้อรา และรสชาติที่เปลี่ยนไปต้องใช้ออกซิเจนเพื่อให้เกิดขึ้น ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่บรรจุภัณฑ์อาหาร (และบรรจุภัณฑ์ที่ไม่ใช่อาหารสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีออกซิเจนในบรรยากาศก่อให้เกิดอันตราย) มีความก้าวหน้าและพบวิธีที่จะลดการสัมผัสกับออกซิเจนและยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อออกซิเจน
มีสองวิธีในการลดการสัมผัสผลิตภัณฑ์กับออกซิเจนผ่านบรรจุภัณฑ์แบบยืดหยุ่น:
1. Modified Atmosphere Packaging (MAP) เป็นกระบวนการเปลี่ยนอากาศใน headspace ของบรรจุภัณฑ์ด้วยก๊าซอื่นก่อนการปิดผนึกขั้นสุดท้าย บรรจุภัณฑ์ดัดแปลงบรรยากาศนี้ได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างมั่นคงในอุตสาหกรรมอาหาร และยังคงมีความสำคัญเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กล่าวโดยย่อ อากาศแวดล้อมทางธรรมชาติในบรรจุภัณฑ์จะถูกแทนที่ด้วยส่วนผสมของก๊าซหรือก๊าซ (โดยปกติคือไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์) บรรจุภัณฑ์ในบรรยากาศที่ปกป้องรักษาคุณภาพของอาหารสดได้เป็นเวลานาน ยืดอายุการเก็บรักษา และทำให้ผู้ผลิตอาหารสามารถจับตลาดขนาดใหญ่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เน่าเสียง่ายได้ รวมทั้งผลิตภัณฑ์สำหรับผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์และไส้กรอก ผลิตภัณฑ์จากนม ขนมปัง ผลไม้และผัก ปลาหรือผลิตภัณฑ์สะดวกซื้อ
2. บรรจุภัณฑ์สูญญากาศเป็นกระบวนการของการสกัดและกำจัดบรรยากาศแทนที่จะแทนที่ด้วยก๊าซอื่น สูญญากาศภายในบรรจุภัณฑ์นี้บังคับให้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นสอดคล้องกับรูปร่างของผลิตภัณฑ์ เนื้อสัตว์ (สดและแปรรูป) และชีสมักถูกบรรจุด้วยวิธีนี้
เมื่ออากาศในบรรจุภัณฑ์ถูกเปลี่ยนหรือถอดออก จะต้องมีอุปสรรคออกซิเจนที่เพียงพอและความสมบูรณ์ของซีลที่เพียงพอเพื่อรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำภายในบรรจุภัณฑ์ มิฉะนั้น แรงขับเคลื่อนที่เกิดจากส่วนต่างความดันบางส่วนของออกซิเจน (21 เปอร์เซ็นต์นอกถุงและ 0-2 เปอร์เซ็นต์ในถุง) จะทำให้ออกซิเจนเข้าและทำลายประโยชน์ของการกำจัดออกซิเจนตั้งแต่แรก ค่า OTR ใช้เพื่อเปรียบเทียบความสามารถในการกั้นออกซิเจนสัมพัทธ์ของฟิล์มบรรจุภัณฑ์ กฎทั่วไปของอุตสาหกรรมคือวัสดุถือเป็น "อุปสรรคออกซิเจนสูง" หาก OTR ของวัสดุมีค่าน้อยกว่า 1 ซีซี/100 เป็นเวลา 2/24 ชั่วโมง (15.5 ซีซี/ตร.ม./24 ชั่วโมง)
สิ่งที่ส่งผลต่อ OTR ของฟิล์มบาง
คุณสมบัติการกั้นออกซิเจนที่ดีสามารถทำได้โดยการรวมชั้นการทำงานเข้าด้วยกันเพื่อสร้างฟิล์มที่มีคุณสมบัติกั้นที่ต้องการและคุณสมบัติอื่นๆ ที่จำเป็นในการผลิตบรรจุภัณฑ์ที่ใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น EVOH มีคุณสมบัติ OTR ที่ยอดเยี่ยม แต่ต้องการตัวกั้นความชื้นและคุณสมบัติทางกลจากชั้นที่อัดรีดร่วมหรือเคลือบรอบ
OTR ได้รับผลกระทบมากที่สุดจาก:
1. ความหนาของชั้นกั้น: โดยทั่วไป ยิ่งชั้นกั้นออกซิเจนหนาเท่าไร คุณสมบัติกั้นก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดด้านกระบวนการและต้นทุนที่จำกัดความหนาที่สามารถผลิตได้จริงหรือใช้ประโยชน์ได้สำเร็จ
2. อัตราส่วนโคพอลิเมอร์ ปริมาณพลาสติไซเซอร์ และกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน: ไม่ได้สร้าง PVdC ทั้งหมด (หรือ EVOH หรือ PVOH) เท่ากัน ในระหว่างการพัฒนาพอลิเมอร์และผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพจะลดลงเพื่อให้ประสิทธิภาพโดยรวมของแอปพลิเคชันเป้าหมายได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด ขึ้นอยู่กับตัวเลือกที่ทำ ค่า OTR อาจแตกต่างกันอย่างมาก
3. ความเข้ากันได้ของพื้นผิวของฟิล์มฐาน: คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพื้นผิวของฟิล์มฐานมีอิทธิพลอย่างมากต่อ OTR หลังจากการทำให้เป็นโลหะ และมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเคลือบ นี่คือหลักฐานโดยคุณสมบัติการกั้นที่ดีเยี่ยมของ Met PET และความแตกต่างของ OTR ระหว่างผลิตภัณฑ์ OPP ที่เป็นโลหะต่างๆ (ดูตารางที่ 10)
GBPI's Y{{0}}.0 ตัวทดสอบอัตราการส่งออกซิเจน วัดและควบคุม OTR ของฟิล์มที่ดัดแปลงโดยการเคลือบ การอัดรีดร่วม หรือการทำให้เป็นโลหะเท่านั้น และรับประกันค่า OTR สูงสุดในข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์
