Mechanical properties
In many packaging applications, barrier properties as well as mechanical resistance are required. In general, mechanical properties of coated/laminated films in a composite structure tend to rely strongly on the substrate or base film rather than the coating (Hong and others 2004). The mechanical properties frequently measured to characterize paper-based packaging materials are tensile strength (TS), elongation (E), elastic modulus (EM), and tearing resistance (TR). TS is a measure of the ability of a film to resist breaking under tension, which is dependent on the strength of fibers, their surface area, and length, and also the bonding strength between them. E is a quantitative representation of the film's ability to stretch. EM is the fundamental measure of film stiffness. TR corresponds to the average force applied during the tearing operation; it is likely that it relates to the fracture stress and/or fracture resistance or toughness of the material (Rabinovitch 2003).
Gällstedt and others (2005) studied the mechanical properties of paper and paperboard coated with chitosan, WPI, WPC, and WG protein. The mechanical tests of solution-coated paper showed that chitosan was the most effective coating on a coat weight basis. This was due to its high viscosity, which limited the degree of penetration into the paper. The researchers reported that the fracture stress increased with increasing coat weight for all the solution coatings. The WPI-coated sheets showed a more rapid decrease in Young's modulus and greater increase in fracture strain and tear resistance, with increasing coat weight, than the WG- and WPC-coated sheets.
According to Khwaldia (2009), the TS of papers coated with NaCAS-paraffin wax emulsion was not affected by coating weight (3 to 18 g/m2) and paraffin wax concentration (10% to 40%). Indeed, the TS of the coated paper was controlled by the TS of the base paper because the coating weights were low in comparison with the coating weight of the base paper. However, the E was increased by increasing coating weight. Han and Krochta (2001) reported that whey protein coating decreased the TS of the paper. During the coating process, WPI solution swells the cellulose fiber structure and penetrates into spaces between fibers. After drying, whey protein remains in the cellulose structure and interferes with fiber-to-fiber interaction. Because the coated paper structure has a smaller interaction force between fibers because of coating interference, the TS is decreased after coating. Conversely, in a previous study, TS and ductility increases have been documented for coated paper, consisting of cellulose, NaCAS, mica, carnauba wax, and glycerol (Khwaldia and others 2005). Furthermore, chitosan coating was shown to not affect the TS of the coated paper. The fracture strain was, however, slightly increased (Kjellgren and others 2006). Nevertheless, SPI coating on paperboard reduced the TS by 37.5% compared to that of the uncoated paperboard, while E increased. The ring crush strength was, however, not affected by soy protein coating (Rhim and others 2006).
The TR of coated paper was shown to be affected by both coating weight and paraffin wax concentration. NaCAS coating on paper increased the TR by 25.3% for 18 g/m2, compared to that of the uncoated paper (Khwaldia 2009). These results are in agreement with those of Gällstedt and others (2005) who showed that the WPI-coated sheets showed an increase in TR with increasing coating weight.
คุณสมบัติทางกล
ในงานบรรจุภัณฑ์หลายคุณสมบัติอุปสรรครวมทั้งความต้านทานทางกลที่จำเป็น โดยทั่วไปคุณสมบัติทางกลของเคลือบ / ฟิล์มลามิเนตในโครงสร้างที่ประกอบมีแนวโน้มที่จะพึ่งพาอย่างมากในพื้นผิวหรือฐานฟิล์มมากกว่าการเคลือบ (ฮ่องกงและอื่น ๆ 2004) สมบัติเชิงกลที่วัดบ่อยครั้งเพื่อแสดงลักษณะของวัสดุบรรจุภัณฑ์กระดาษที่ใช้มีความต้านทานแรงดึง (TS), การยืดตัว (E), โมดูลัสยืดหยุ่น (EM) และการฉีกขาดความต้านทาน (TR) TS เป็นตัวชี้วัดความสามารถของฟิล์มที่จะต่อต้านการทำลายภายใต้ความตึงเครียดซึ่งจะขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของเส้นใยพื้นที่ผิวของพวกเขาและความยาวและยังมีความแข็งแรงพันธะระหว่างพวกเขา E เป็นตัวแทนเชิงปริมาณของความสามารถของหนังเรื่องนี้ที่จะยืด EM เป็นมาตรการพื้นฐานของความมั่นคงภาพยนตร์ TR สอดคล้องกับค่าแรงเฉลี่ยที่ใช้ในระหว่างการดำเนินการฉีกขาด; ก็มีโอกาสที่มันเกี่ยวข้องกับความเครียดแตกหักและ / หรือความต้านทานการแตกหักของกระดูกหรือความทนทานของวัสดุ (Rabinovitch 2003)
Gällstedtและคนอื่น ๆ (2005) การศึกษาสมบัติเชิงกลของกระดาษและกระดาษแข็งเคลือบด้วยไคโตซาน WPI, WPC และ WG โปรตีน . การทดสอบทางกลของการแก้ปัญหากระดาษเคลือบพบว่าไคโตซานเป็นสารเคลือบผิวที่มีประสิทธิภาพสูงสุดบนพื้นฐานน้ำหนักเสื้อ นี่คือสาเหตุที่มีความหนืดสูงซึ่ง จำกัด ระดับของการเจาะลงไปในกระดาษ นักวิจัยรายงานว่าความเครียดแตกหักเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มน้ำหนักเสื้อสำหรับทุกเคลือบแก้ปัญหา WPI แผ่นเคลือบแสดงให้เห็นว่าการลดลงอย่างรวดเร็วมากขึ้นในโมดูลัสของหนุ่มสาวและเพิ่มมากขึ้นในสายพันธุ์ที่แตกหักและความต้านทานการฉีกขาดด้วยการเพิ่มน้ำหนักขนกว่าแผ่น WG- และ WPC เคลือบ
ตาม Khwaldia (2009), TS ของเอกสารเคลือบ กับ NaCAS-อิมัลชันพาราฟินแว็กซ์ไม่ได้รับผลกระทบจากการเคลือบน้ำหนัก (3-18 g / m2) และความเข้มข้นของขี้ผึ้งพาราฟิน (10% ถึง 40%) อันที่จริง TS ของกระดาษเคลือบถูกควบคุมโดย TS กระดาษฐานเพราะน้ำหนักเคลือบอยู่ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับน้ำหนักการเคลือบกระดาษฐาน แต่ E ที่เพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มน้ำหนักการเคลือบ ฮันและ Krochta (2001) รายงานว่าการเคลือบเวย์โปรตีนลดลงทีเอสของกระดาษ ในระหว่างขั้นตอนการเคลือบ, การแก้ปัญหา WPI ฟูโครงสร้างเส้นใยเซลลูโลสและแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างเส้นใย หลังจากการอบแห้ง, เวย์โปรตีนยังคงอยู่ในโครงสร้างของเซลลูโลสและรบกวนการทำงานร่วมกันกับใยไฟเบอร์ เพราะโครงสร้างกระดาษเคลือบมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเล็กระหว่างเส้นใยเพราะรบกวนเคลือบ, TS จะลดลงหลังจากการเคลือบ ตรงกันข้ามในการศึกษาก่อนหน้านี้ทีเอสและความเหนียวเพิ่มขึ้นได้รับการรับรองสำหรับกระดาษเคลือบประกอบด้วยเซลลูโลส NaCAS, ไมกา carnauba ขี้ผึ้งและกลีเซอรอล (Khwaldia และอื่น ๆ 2005) นอกจากนี้การเคลือบไคโตซานได้แสดงให้เห็นว่าไม่ส่งผลกระทบต่อ TS ของกระดาษเคลือบ สายพันธุ์ที่ได้รับการแตกหัก แต่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย (Kjellgren และอื่น ๆ 2006) อย่างไรก็ตามการเคลือบ SPI บนกระดาษแข็งลดลง TS โดย 37.5% เมื่อเทียบกับที่ของกระดาษแข็งเคลือบผิวในขณะที่ E เพิ่มขึ้น ความแข็งแรงปิ๊แหวนถูก แต่ไม่ได้รับผลกระทบจากการเคลือบโปรตีนจากถั่วเหลือง (Rhim และอื่น ๆ 2006)
TR ของกระดาษเคลือบได้แสดงให้เห็นว่าได้รับผลกระทบจากทั้งความเข้มข้นน้ำหนักและการเคลือบขี้ผึ้งพาราฟิน เคลือบ NaCAS บนกระดาษที่เพิ่มขึ้น TR โดย 25.3% สำหรับ 18 กรัม / m2 เมื่อเทียบกับกระดาษเคลือบผิว (Khwaldia 2009) ผลลัพธ์เหล่านี้อยู่ในข้อตกลงกับผู้Gällstedtและคนอื่น ๆ (2005) ที่แสดงให้เห็นว่าแผ่น WPI เคลือบแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของ TR ด้วยการเพิ่มน้ำหนักการเคลือบ
การแปล กรุณารอสักครู่..

สมบัติเชิงกลในการใช้งานบรรจุภัณฑ์หลายอุปสรรค ตลอดจนคุณสมบัติเชิงกลต้านทานได้เป็นอย่างดี โดยทั่วไปคุณสมบัติของเคลือบ / เคลือบฟิล์มในโครงสร้างคอมโพสิตมักจะอาศัยอย่างยิ่งบนพื้นผิวหรือฐานฟิล์มมากกว่าการเคลือบ ( Hong และผู้อื่น 2004 )สมบัติเชิงกล วัด บ่อย ลักษณะกระดาษบรรจุภัณฑ์มีความทนแรงดึง การยืดตัว ( TS ) ( E ) , โมดูลัสยืดหยุ่น ( EM ) และความต้านทานการฉีกขาด ( TR ) TS คือการวัดความสามารถของภาพยนตร์ที่จะต่อต้านแตกหักภายใต้แรงดึง ซึ่งขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของเส้นใย , พื้นที่ผิวของพวกเขาและความยาว และยังมีความแข็งแรงพันธะระหว่างพวกเขาE คือการแสดงปริมาณของภาพยนตร์มีความสามารถในการยืด มันเป็นหน่วยวัดพื้นฐานของความแข็งแรงของฟิล์ม TR สอดคล้องกับค่าเฉลี่ยบังคับใช้ในการฉีกการ ; มันเป็นโอกาสที่เกี่ยวข้องกับร้าวและ / หรือการต่อต้านหรือความเหนียวของวัสดุ (
rabinovitch 2003 )กรัมและ llstedt และอื่น ๆ ( 2005 ) ได้ศึกษาสมบัติเชิงกลของกระดาษและกระดาษแข็งเคลือบด้วยไคโตซาน , WPI WPC , และโปรตีน WG . การทดสอบเชิงกลของกระดาษเคลือบสารละลายพบว่าไคโตซานเคลือบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในเสื้อน้ำหนักพื้นฐาน เนื่องจากความหนืดสูงซึ่ง จำกัด ระดับของการเจาะลงไปในกระดาษนักวิจัยรายงานว่า การแตกหักความเครียดเพิ่มขึ้นน้ำหนักเสื้อเคลือบทั้งหมดโซลูชั่น WPI เคลือบแผ่นมีมากขึ้นอย่างรวดเร็วลดลงในค่าโมดูลัสของยังและเพิ่มมากขึ้นในการต้านทานความเครียดและฉีกเสื้อด้วยการเพิ่มน้ำหนักกว่า WG - WPC แผ่นเคลือบ
ตาม khwaldia ( 2009 )TS ของกระดาษที่เคลือบด้วยขี้ผึ้งพาราฟินอิมัลชัน nacas ไม่มีผลต่อน้ำหนักที่ชุบ ( 3 ถึง 18 g / m2 ) และขี้ผึ้งพาราฟินความเข้มข้น 10% ถึง 40% ) แน่นอน , TS ของกระดาษเคลือบที่ถูกควบคุมโดย TS ของฐานกระดาษเพราะเคลือบมีน้ำหนักน้อยในการเปรียบเทียบกับน้ำหนักของฐานที่เคลือบกระดาษ อย่างไรก็ตาม E เพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มน้ำหนัก เคลือบฮั่น และ krochta ( 2001 ) รายงานว่าเคลือบโปรตีน whey ลดลง TS ของกระดาษ ในระหว่างกระบวนการเคลือบสารละลายเซลลูโลสไฟเบอร์ WPI ฟูโครงสร้างและแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างเส้นใย หลังจากการอบแห้ง , เวย์โปรตีนอยู่ในโครงสร้างของเซลลูโลส และรบกวนการปฏิสัมพันธ์ไฟเบอร์ไฟเบอร์เพราะโครงสร้างกระดาษเคลือบมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเส้นใยขนาดเล็กแรงเพราะติดขัดเคลือบ TS ลดลงหลังจากเคลือบ ในทางกลับกัน , ในการศึกษา , TS และเพิ่มความเหนียวได้รับเอกสารกระดาษเคลือบ ซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส nacas , แก้ว , ขี้ผึ้ง , และกลีเซอรอล ( khwaldia และคนอื่น ๆในปี 2005 ) นอกจากนี้เคลือบไคโตซาน แสดงถึงการไม่ส่งผลกระทบต่อ TS ของกระดาษเคลือบ การแตกหักความเครียด อย่างไรก็ตาม เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ( kjellgren และอื่น ๆ ) ) อย่างไรก็ตาม , SPI เคลือบบนกระดาษแข็งลด TS โดย 37.5 % เมื่อเทียบกับที่ของกระดาษแข็งเคลือบผิว ในขณะที่อีเพิ่มขึ้น แหวนขยี้แรง อย่างไรก็ตาม ไม่ได้รับผลกระทบ โดยการเคลือบผิว โปรตีนสกัดจากถั่วเหลือง ( และคนอื่น ๆ
rhim 2006 )เดินทางของกระดาษเคลือบมันแสดงได้รับผลกระทบทั้งน้ำหนักที่ชุบไขพาราฟินและความเข้มข้น nacas เคลือบบนกระดาษเพิ่ม TR โดย 25.3 % 18 กรัม / ตารางเมตร เมื่อเทียบกับที่ของกระดาษไม่เคลือบผิว ( khwaldia 2009 ) ผลลัพธ์เหล่านี้อยู่ในข้อตกลงกับบรรดากรัมและ llstedt และอื่น ๆ ( 2548 ) ที่พบว่า WPI เคลือบแผ่น พบการเพิ่ม TR กับการเพิ่มน้ำหนัก
เคลือบ
การแปล กรุณารอสักครู่..
