Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων
DESCRIPTION
Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων. Αποστολίδου Δήμητρα Υπ. Καθηγητής: Πίσσης Π. Περιεχόμενα:. Σημασία συσκευασίας τροφίμων Λειτουργίες της συσκευασίας Πολυμερή στις συσκευασίες Διαπερατότητα και Διάχυση Τεχνικές μέτρησης διαπερατότητας Βιοδιασπώμενα πολυμερή - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/1.jpg)
Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων
Αποστολίδου Δήμητρα
Υπ. Καθηγητής: Πίσσης Π.
![Page 2: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/2.jpg)
Περιεχόμενα:• Σημασία συσκευασίας τροφίμων
• Λειτουργίες της συσκευασίας
• Πολυμερή στις συσκευασίες
• Διαπερατότητα και Διάχυση
• Τεχνικές μέτρησης διαπερατότητας
• Βιοδιασπώμενα πολυμερή
• Νανοϋλικά και συσκευασίες
![Page 3: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/3.jpg)
Σπουδαιότητα συσκευασίας:
Συσκευασία
Γρήγορη και αξιόπιστη διανομή
Μείωση απωλειών συγκομιδής
Μείωση υποσιτισμού και εκμετάλλευση πλεονασμάτων
τοπικών τροφίμων
Ποικιλία στα τρόφιμα
Κέρδη στους παραγωγούς
![Page 4: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/4.jpg)
Λειτουργίες της συσκευασίας:
• Διατηρεί προϊόντα καθαρά
• Προμηθεύει φραγμό απέναντι σε μολυντές (βρωμιά, νερό και υδρατμούς νερού, οξείδωση, φως), τρωκτικά και έντομα
• Άνεση στη χρήση, μεταφορά, διανομή και εμπόρευση (σχήμα, βάρος)
• Προμηθεύει αναγνώριση ταυτότητας και οδηγίες ορθής χρήση προϊόντος
• Να ελκύει πωλήσεις
![Page 5: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/5.jpg)
Προδιαγραφές των πλαστικών
Μικρό ειδικό βάρος (ελαφρά υλικά)
Δύσκολα αλλοιώνονται από περιβαλλοντικές συνθήκες
Άθραυστα
Συνδυάζονται μεταξύ τους και με άλλα υλικά συσκευασίας (χαρτί, μέταλλο, κεραμικά)
Εύκολη μορφοποίηση σε πολύπλο-κα σχήματα με διάφορες τεχνικές
![Page 6: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/6.jpg)
Πολυμερή σε συσκευασίες τροφίμων:
1. Πολυαιθυλένιο (PE)2. Πολυπροπυλένιο (PP)3. Αιθυλική-βινυλική αλκοόλη (EVA)4. Πολυστυρένια (PS)5. Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC)6. Yαλοϊονομερή (Ι)7. Πολυτερεφθαλικός πολυεστέρας (PET)8. Πολυβινυλική οξικών (PVAc)9. Πολυκαρβονικά (PC)10. Πολυαμίδια (PA)11. Πολυβινυλική αλκοόλη (PVOH)12. Χλωρίδια πολυβινυλιδένιου (PVDC)13. Άλλα
![Page 7: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/7.jpg)
Μονομερή αιθυλενίου:
![Page 8: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/8.jpg)
Πολυκαρβονικά:
![Page 9: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/9.jpg)
Διαπερατότητα(permeability) και Διάχυση(diffusion):
όπου Δ: συντελεστής διαπερατότητας
1 2 /ή
P P lά
![Page 10: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/10.jpg)
dCJ D
dx
Διεργασία της διαπερατότητας κάτω από
σταθερές συνθήκες νόμος του Fick
όπου D:συντελεστής διάχυσης του αερίου
![Page 11: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/11.jpg)
Διαχεόμενο αέριο διαλύεται στο πολυμερικό
υμένιο νόμος του Henry
c SPόπου S:διαλυτότητα του αερίου στο πολυμερές
Από τα παραπάνω προκύπτει:
DS
![Page 12: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/12.jpg)
,
,
S D
D S
_
ί
ί
T
ό ό
Ατμοσφαιρικά αέρια
Οργανικά αέρια
Συμπεράσματα:
(κυρίως σε άμορφες περιοχές)
![Page 13: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/14.jpg)
Επιπτώσεις περιβαλλοντικών παραγόντων σε τρόφιμα και ιδιότητες συσκευασίας:
![Page 15: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/15.jpg)
Τεχνικές μέτρησης διαπερατότητας αερίων:
• Μέθοδος υψηλής / χαμηλής πίεσης• Ισοστατιτκή μέθοδος (σταθερή πίεση,
μέτρηση αλλαγής της συγκέντρωσης)• Mέθοδος αλλαγής όγκου (υπό σταθερή
πίεση)• Μέθοδος με φιλμ-αισθητήρα
![Page 16: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/16.jpg)
Τεχνικές μέτρησης διαπερατότητας :
• Με χρήση προσροφητή υγρασίας (ξηραντικό: silica gel, CaCl2, κ.ά.)
• Με χρήση αισθητήρα υγρασίας• Με αλλαγή χρώματος
2H O
![Page 17: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/19.jpg)
Βιοδιασπώμενα πολυμερή:
• Άμυλο (π.χ καλαμπόκι) ή παράγωγα του με συνθετικά πλαστικά
• Πολυκαπρολακτόνη (PCL)• Πολυβινιλική αλκοόλη (PVOH)• Αλειφατικοί αρωματικοί πολυεστέρες (AAC)
• Πολυγαλακτικό οξύ (PLA)
![Page 20: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/21.jpg)
Προέλευση
Ζωική (κολλαγόνο)
Φυτική (αμυλούχα)
Θαλάσσια(χιτίνη)
Μικροβιακή (PLA, PHAs)
Πετροχημική (PCL, PVOH, AAC)
![Page 22: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/22.jpg)
• Βιοδιασπώμενα (biodegradable) • Κομποστοποιήσιμα (compostable) • Φωτο-βιοδιασπώμενα (photobiodegradable) διαλύτης• Βιοδιαβρώσιμα φυσικοί παράγοντες
• Υδρο-βιοδιασπώμενα (hydrobiodegradable) υδρόλυση (νερό) και μετατροπή σε , νερό και βιομάζα
Αρνητικό: Παραγωγή μεθανίου φαινόμενο του θερμοκηπίου
• Φωτο-διασπώμενα (photodegradable) υπεριώδης ακτινοβολία
Αρνητικό: Δεν διασπώνται απουσία φωτός
2CO
Διάσπαση:
![Page 23: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/24.jpg)
Νανοϋλικά και συσκευασίες:
• Εξαιρετικές ιδιότητες (μικρότερη διαπερατότητα σε υγρασία και αέρια) μικρότερο πάχος μικρότερο κόστος μικρότερη κατανάλωση πρώτων υλών και ενέργειας
![Page 25: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/25.jpg)
Πρόσθετες χημικές ουσίες
• Πληρωτικά υλικά (Fillers) μηχανικές ιδιότητες (εφελκυσμός, αντίσταση σε τριβή, ανθεκτικότητα) και μείωση κόστους (αιθάλη, διοξείδιο του πυριτίου, ξύλο,γυαλί, τάλκ, ασβέστη κ.α.)
• Πλαστικοποιητές (Plasticizers) ευκαμψία, ολκιμότητα, ανθεκτικότητα πλαστικών. πχ φθαλικά παράγωγα (PAEs)
• Λιπαντικά (Lubricants) μορφοποίηση (σχηματοποίηση) των πλαστικών με χύτευση, έγχυση ή άλλες τεχνικές π.χ. Στεατικό νάτριο
• Σταθεροποιητές (Stabilizers) Προστασία από ατμοσφαιρική οξείδωση και UV ακτινοβολία
• Χρωστικές ουσίες ( Colorants) Προσδίδουν το επιθυμητό χρώμα π.χ. βαφές ή πιγμέντα (pigments)
• Επιβραδυντικά καύσης (Flame retardants) Παρεμποδίζουν την καύση ή και ανάφλεξη των πλαστικών
![Page 26: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/26.jpg)
Φυλλόμορφα εγκλείσματα:
Ασυμβατότητα πολυμερή (μήτρα) με εγκλείσματα
![Page 27: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/27.jpg)
Φυλλόμορφοι πηλοί:
•Φύλλα πάχους ~1nm•Διάκενα(galleries) καντιόντα (αντιστάθμισηφορτίου στη κρυσταλλική δομή
του φυλλόμορφου πηλού)Οργανικά υδρόφιλα μη αναμείξιμαΑνόργανα λιπόφιλα αναμείξιμα
![Page 28: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/28.jpg)
Βιβλιογραφία:
• Γιώτη Ε., (2009), Βιοδιασπώμενα πολυμερή: Εφαρμογές και Θερμομηχανικές ιδιότητες
• Πίσσης Π., Οργανικά υλικά: Μέρος 2ο• Δρ. Πραβάκης Κ. , Πλαστικά σε επαφή με
τρόφιμα(http://www.elke.teicrete.gr/LinkClick.aspx?
fileticket=0_pfVNOgiE0%3D&tabid=1034)• Stoffers N. H., (2004) Certified reference
materials for food packaging specific migration tests: development, validation and modelling. Wageningen University, The Netherlands
![Page 29: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/29.jpg)
Βιβλιογραφία:• http://www.youtube.com/watch?v=liipcq-7QGA• http://www.chemeng.ntua.gr/courses/emt/files/Ch
%206%20packaging%202007.pdf• http://www.processindustryinformer.com/Process-
Industry-Packaging/FOOD-PACKAGING-LEAKS-Packaging-Permeability-Testing
• http://www.matter.org.uk/matscicdrom/manual/df.html• http://practicalaction.org/docs/
technical_information_service/packaging_materials.pdf• http://www.agroamalthia.gr/index.php?
option=com_content&task=view&id=48• http://www.econews.gr/2006/08/30/solution-to-pollution-
by-plastic/• http://www.pac.gr/News&articles/2011/nano.html
![Page 30: Νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά για συσκευασία τροφίμων](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062301/56813fed550346895daaf093/html5/thumbnails/30.jpg)
Ευχαριστώ πολύ