Farklı ozon konsantrasyonlarının ve ozonlama sürelerinin plastik filmlere etkisi

Abstract

Gıda paketlemede yaygın olarak kullanılan gerdirilmiş poliamid (OPA), polietilentereftalat (PET), koekstrüde poliamid-polietilen (PAPE), koekstrüde etilen vinilalkol kopolimer (EVOH), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve alçak yoğunluklu polietilen (LDPE) belirli konsantrasyonlarında, sürelerde ve bağıl nem koşullarında ozonlandı. Ozonlanan filmlerin oksijen transmisyon (OTR) değerlerindeki ve yapısal özelliklerindeki değişiklikler incelendi.OPA filmlerin ozonlanması sırasında bağıl nemin filmlerin oksijen transmisyon değeri üzerinde önemli olmadığı belirlendi. 8 ppm ozon konsantrasyonunda %95 bağıl nemde 24 saat boyunca ozonlanan OPA filmlerin OTR değerleri %65 oranında azaldı. Aynı şartlarda koekstrüde PAPE filmlerin OTR değerleri %45, PET filmlerin %16, HDPE filmlerin %35, LDPE filmlerin %6 ve koekstrüde EVOH filmlerin OTR değerleri ise %15 oranında düşürüldü. Artan ozon konsantrasyonu ve ozonlama süresinin filmlerin OTR değerlerini azalttığı belirlendi.OPA ve PAPE filmlerin ozonlama işlemi sonrasındaki ATR-FTIR spektralarının sonucunda, ? 1745 cm-1 dalga sayısında görülen tepe noktasının C=O karbonil bağına denk geldiği ? 2900 cm-1 dalga sayısında oluşan tepe noktasının ise CH2 gerilimi ile ilgili olduğu tespit edildi. Polimerin yüzeyine polar grupların girmesiyle, polarite artmakta ve bu sayede moleküller arası kuvvet de artmaktadır. Bu da filmlerin oksijen transmisyon değerlerinde azalmaya sebep olmaktadır.Oriented polyamide (OPA), polyethylene terephthalate (PET), coextruded polyamide-polyethylene (PAPE), coextruded ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), high density polyethylene (HDPE) and low density polyethylene (LDPE) films, which are commonly used in food packaging, have been treated with different ozone concentrations, exposure times and relative humidity conditions. Changes in oxygen transmission rates and structural properties of films that were ozonated were investigated.It was found that relative humidity was not important on the oxygen transmission rates of OPA films. OTR values of OPA films decreased 65% when the films were subjected to 8 ppm ozone concentration at 95% relative humidity for 24 hours. Under the same conditions; OTR values of coextruded PAPE, PET, HDPE, LDPE and coextruded EVOH films decreased 45%, 16%, 35%, 6% and 15%, respectively. It was observed that increasing ozone concentration and exposure time decreased OTR values of the films.According to the ATR-FTIR spectra of the ozone treated OPA and PAPE films, it was determined that a peak at wave number ? 1745 cm-1 is matched to C=O carbonyl bond and a peak at wave number ? 2900 cm-1 is related to CH2 stretching. Polarity increased with the attachment of polar groups to the polymer surface; thus, leading to an increase in the intermolecular forces between the molecules which resulted in a decrease in OTR values of the films.