Valutazione delle proprietà barriera dei materiali biodegradabili per imballaggio: come gestire le nuove sfide
La necessità di ridurre l’impatto ambientale della plastica tradizionale, la crescente crisi globale dei rifiuti di plastica, richiede soluzioni di gestione dei rifiuti più efficaci e la presa di posizione del concetto di economia circolare. Inoltre, la crescente pressione normativa per alternative sostenibili ed ecologiche ha ulteriormente accelerato il cambiamento.
L’importanza delle plastiche biodegradabili è innegabilmente aumentata negli ultimi anni, a causa di diversi fattori chiave. Di conseguenza, i materiali di imballaggio biodegradabili stanno svolgendo un ruolo fondamentale nella transizione verso prodotti e soluzioni di imballaggio più sostenibili.
Sebbene le plastiche biodegradabili offrano significativi vantaggi ambientali, devono affrontare diverse sfide legate alle loro proprietà fisiche. Il tasso di degradazione di questi materiali dipende fortemente da fattori ambientali come la temperatura, l’umidità e la presenza di microrganismi. In molti casi, richiedono condizioni specifiche per decomporsi in modo efficace. Inoltre, i materiali biodegradabili potrebbero non funzionare come le plastiche convenzionali con resistenza alla trazione e proprietà barriera (ad esempio, contro l’ossigeno o l’umidità). Di conseguenza, il loro uso può essere limitato ad applicazioni specifiche come l’imballaggio alimentare.
Per affrontare queste sfide, è fondamentale condurre vari test per valutare le proprietà di trasmissione del vapore acqueo e del gas delle plastiche biodegradabili. I materiali biodegradabili a base di amido posso
no decomporsi naturalmente attraverso l’azione di microrganismi, come batteri e funghi, convertendoli in componenti ambientali innocui. Riconoscendo i limiti dell’amido, come la sua tendenza ad assorbire l’umidità e la sua fragilità, molti gli sforzi della ricerca in corso si concentrano sul miglioramento della tenacità, della resistenza all’umidità e dell’ulteriore lavorazione delle plastiche biodegradabili.
Labthink ha condotto diversi esperimenti per misurare la velocità di trasmissione dei gas e la velocità di trasmissione del vapore acqueo di un film biodegradabile a base di amido. I risultati del test hanno mostrato che il film ha buone proprietà di barriera all’ossigeno ma scarse proprietà di barriera al vapore acqueo. Per questo tipo di test, sono stati utilizzati i tester combinati Labthink, in cui è possibile condurre sia le misurazioni OTR che WVTR nello stesso dispositivo.
Questi sistemi utilizzano principi di test basati su sensori di ossigeno coulometrici e sensori di vapore acqueo ad infrarossi. Sono conformi a ASTM D3985, ASTM F1249 e altri standard pertinenti, e garantiscono un’elevata precisione ed efficienza per i test di materiali ad alta barriera. Il dispositivo in questione incorpora sia un sensore coulometrico che un sensore a infrarossi, ognuno dei quali svolge una funzione distinta. Questa configurazione a doppio sensore migliora le capacità del tester incrementando al contempo le prestazioni complessive, con conseguente riduzione del costo totale dell’investimento. Adatto analisi di trasmissione dell’ossigeno e del vapore acqueo di film, carte, materiali in fogli tipici del settore alimentare, medico e molti altri.
Il permeabilimetro all’ossigeno/vapore acqueo C403H ha tre celle di prova, mentre il sistema di test della velocità di trasmissione dell’ossigeno/vapore acqueo C406H offre una capacità maggiore con sei celle.
In sintesi, i materiali di imballaggio biodegradabili a base di amido devono ancora migliorare le loro proprietà barriera per le applicazioni di imballaggio.
Labthink si dedica alla fornitura di strumentazione professionale, oltre che all‘analisi di materiali di imballaggio, controllo qualità e ricerca e sviluppo. Per ulteriori informazioni, visitare: https://en.labthink.com/en-us/index.html oppure https://www.mpstrumenti.eu/categoria/test-di-permeabilita/
M. Penati Strumenti e Labthink saranno presenti all‘API Congress – 5th International Congress on “Advances in the Packaging Industry” – che si terrà a Milano il 27 e 28 marzo https://www.apicongress.com/
