Spesifikasi

Properti Barrier: Membaca dan Menetapkan OTR dan WVTR

Masa simpan ditentukan oleh dua angka. Keduanya dikutip dalam satuan yang tidak digunakan siapa pun dalam percakapan, keduanya tidak bermakna tanpa kondisi uji yang tercetak di sampingnya, dan keduanya secara rutin dibandingkan di seluruh lembar data yang diukur secara berbeda.

Apa yang diukur oleh kedua angka tersebut

Yang satu melacak masuknya oksigen, yang lain melacak kelembapan yang melintas dari kedua arah.

OTR — laju transmisi oksigen. Seberapa banyak oksigen yang melewati area film tertentu dalam waktu tertentu. Biasanya dikutip sebagai cc/m²/hari, terkadang cc/100in²/hari. Lebih rendah lebih baik. Oksigen adalah yang mengoksidasi lemak, memudarkan pigmen, dan membiarkan organisme pembusuk aerobik bekerja, sehingga OTR adalah angka penentu untuk kopi, kacang, camilan, daging olahan, dan apa pun dengan kandungan lemak tinggi.

WVTR — laju transmisi uap air. Seberapa banyak uap air yang melewati, dikutip sebagai g/m²/hari. Lebih rendah lebih baik. Ini menentukan apakah produk kering menjadi lembek dan apakah produk lembab mengering. Perhatikan bahwa arahnya berlaku dua arah: WVTR sama pentingnya untuk menjaga kelembapan di dalam maupun menjaganya dari luar.

Film bisa sangat baik pada satu dan buruk pada yang lain. EVOH adalah barrier oksigen yang luar biasa dan barrier kelembapan yang buruk — dan performa oksigennya menurun seiring meningkatnya kelembapan, itulah mengapa biasanya dikubur di antara lapisan polyolefin yang menjaga air menjauh darinya. PE adalah kebalikannya: barrier kelembapan yang baik dan barrier oksigen yang lemah.

Mengapa dua lembar data biasanya tidak dapat dibandingkan

Kedua angka berubah satu orde magnitudo tergantung kondisi pengukurannya, dan kondisi tersebut adalah catatan kecilnya.

OTR diukur pada suhu dan kelembapan relatif yang dinyatakan. Angka yang diambil pada 23°C dan 0% RH akan terlihat jauh lebih baik daripada film yang sama diukur pada 23°C dan 90% RH, terutama untuk struktur apa pun yang mengandung EVOH atau nilon. WVTR juga diukur pada suhu dan gradien kelembapan yang dinyatakan — 38°C pada 90% RH adalah kondisi tropis yang umum dan memberikan angka yang jauh lebih tinggi dari kondisi sedang.

Ketebalan juga harus dinyatakan. Barrier melalui lapisan homogen secara luas berbanding terbalik dengan ketebalannya, sehingga angka tanpa ketebalan yang terlampir bukan merupakan spesifikasi.

Tiga hal yang perlu diperiksa pada lembar data barrier mana pun sebelum membandingkannya dengan yang lain:

  • Suhu uji dan kelembapan relatif untuk setiap angka.
  • Ketebalan film tempat angka tersebut berlaku.
  • Standar uji yang digunakan — metode ASTM dan ISO tidak selalu menghasilkan hasil yang identik.

Di mana informasi tersebut tidak ada, angka tersebut adalah pemasaran bukan data. Meminta laporan lengkap adalah hal yang wajar, dan kami lebih senang diminta.

Bekerja mundur dari masa simpan

Arah yang berguna adalah dari masa simpan yang Anda butuhkan ke barrier yang menghasilkannya, bukan dari angka barrier ke harapan.

Rantainya adalah: seberapa banyak oksigen atau kelembapan yang dapat diserap produk Anda sebelum tidak dapat diterima, dibagi dengan seberapa cepat kemasan membiarkannya masuk, memberi Anda waktu yang tersedia. Untuk mengerjakannya Anda memerlukan empat hal:

  • Kriteria kegagalan — nilai peroksida, kadar air, atau ambang sensoris saat produk tidak lagi layak jual.
  • Headspace — seberapa banyak oksigen yang ada di dalam kemasan saat disegel. Pembilasan dengan nitrogen mengubah jawabannya sepenuhnya.
  • Rasio luas permukaan terhadap volume — kemasan kecil memiliki rasio luas film per gram produk yang lebih besar, sehingga masa simpannya lebih pendek pada barrier yang sama.
  • Kondisi penyimpanan — distribusi tropis ambien adalah masalah yang berbeda dari distribusi berpendingin di daerah sedang.

Perhitungan yang dikerjakan membawa Anda ke rentang yang tepat; pengujian masa simpan dipercepat kemudian real-time pada kemasan aktual adalah yang mengonfirmasikannya. Siapa pun yang menjanjikan masa simpan dari struktur saja, tanpa data produk, sedang menebak — termasuk kami.

Apa yang diberikan setiap struktur, secara kasar

Urutan yang cukup untuk mengetahui percakapan mana yang sedang Anda lakukan sebelum meminta angka.

  • Monolayer PE — barrier kelembapan baik, barrier oksigen buruk. Cocok untuk barang kering yang tidak sensitif terhadap oksigen.
  • Laminasi PET/PE — moderat pada keduanya, kekakuan dan cetakan baik. Workhorse serba guna.
  • PET/AL/PE dengan foil — secara efektif barrier total untuk keduanya. Buram, dan tidak dapat didaur ulang dalam aliran normal mana pun.
  • Struktur PET metalik — barrier tinggi, banyak manfaat foil dengan biaya dan berat lebih rendah, tetapi lapisan metalik rentan terhadap retak akibat tekukan.
  • Ko-ekstrusi yang mengandung EVOH — barrier oksigen sangat tinggi, sensitif terhadap kelembapan, memerlukan lapisan pelindung di kedua sisi.
  • Mono-material PE atau PP bercoating barrier tinggi — jalur yang dapat didaur ulang. Barrier telah meningkat pesat dan kini mencakup banyak aplikasi yang sebelumnya memerlukan foil, meskipun bukan yang paling demanding.

Baris terakhir itulah yang perlu direncanakan. Jika persyaratan kemampuan daur ulang akan datang, pertanyaannya adalah apakah struktur mono-material bercoating memenuhi target barrier Anda, dan jawabannya bersifat spesifik per aplikasi. Ini adalah pengujian, bukan pendapat.

Pertanyaan umum

Berapa OTR yang baik untuk kopi?

Kopi panggang memerlukan barrier oksigen tinggi dan katup degassing, karena melepaskan CO2 setelah dipanggang sambil tetap memerlukan oksigen dijaga keluar. Target spesifik bergantung pada tingkat sangrai, gilingan, dan masa simpan yang Anda klaim, sehingga ditetapkan dari data produk bukan dari angka standar.

Apakah film yang lebih tebal selalu memberikan barrier lebih baik?

Dalam satu material, secara luas ya dan kira-kira sebanding. Antar material, tidak — lapisan EVOH tipis atau lapisan metalik mengungguli polietilen yang jauh lebih tebal dalam oksigen dengan selisih berkali-kali lipat.

Mengapa struktur EVOH saya berkinerja buruk dalam kondisi lembap?

EVOH menyerap kelembapan dan barrier oksigennya menurun seiring dengan itu. EVOH harus dilindungi di antara lapisan polyolefin, dan angka lembar data harus dibaca pada kelembapan yang sebenarnya akan dilihat produk Anda.

Bisakah mono-material pouch yang dapat didaur ulang menyamai laminasi foil?

Tidak pada tingkat tertinggi. Struktur mono-material bercoating barrier tinggi kini mencakup sebagian besar aplikasi yang dulu memerlukan foil, tetapi produk dengan sensitivitas oksigen tertinggi dan masa simpan panjang masih berada di luar kemampuannya.