Gases permeability of polyethylene foil as possible cause for quality changes of pharmaceutical and food products

Odabir optimalnog polimernog materijala znaci i znacajnu produženu trajnost pakiranog farmaceutskog, kozmetickog i prehrambenog proizvoda. Provedena su ispitivanja propusnosti polietilenske (PE) folije (manometarskom metodom na instrumentu GDP-E Type, Brugger, Munchen) na CO2 i O pri temperaturi od 4, 20, 30 i 40 C. Znacajan cimbenik koji utjece na propusnost plinova je stupanj kristalnosti polimera kod semikristalinicnih polimera kao sto je polietilen. Ispitivani PE film pokazao je povecanu propusnost tek pri temperaturi od 30 C. Pri tome su niže vrijednosti dobivene za propusnost kisika u odnosu na propusnost ugljikova dioksida. Porast propusnosti s povisenjem temperature uglavnom je posljedica povecanog gibanja polimernih segmenata kao i povisenog energetskog nivoa permeata (plina). Ovisnost propusnosti kisika i ugljikova dioksida o temperaturi može se opisati polinomnom jednadžbom regresije III. stupnja. Identicno ponasanje je dobiveno i za koeficijente permeacije, difuzije i topljivosti CO kroz PE folije (izuzetak predstavlja koeficijent permeacije kisika cije ponasanje je opisano polinomnom jednadžbom regresije II stupnja). Obzirom na niske vrijednosti koeficijenta difuzije (od 10-9 do 10-8 cm2 s-1) i visoke vrijednosti koeficijenta topljivosti (od 10-3 do 10 mL cm-3 bar-1) proces permeacije kroz ispitivane materijale se nalazi pod difuzijskom kontrolom. Energija aktivacije za difuziju (ED), permeaciju (EP) te toplina sorpcije (HS) kisika niža je u odnosu na ugljikov dioksid. Iz navedenog proizilazi važnost određivanja propusnosti polimernih materijala na plinove namijenjenih za pakiranje farmaceutskih, kozmetickih i prehrambenih proizvoda osjetljivih na utjecaj kisika, kao i onih proizvoda pakiranih bilo u modificiranoj atmosferi ili atmosferi CO2.