OTR (קצב העברת חמצן)הַגדָרָה
הוא קצב חדירת החמצן במצב יציב דרך הממברנה בטמפרטורה מוגדרת ולחות יחסית. הערכים ניתנים בסמ"ק/100, ביחידות סטנדרטיות בארה"ב, 2/24 שעות, וביחידות מטריות (או SI) כסמ"ק/מ"ר/24 שעות. תנאי הבדיקה הסטנדרטיים הם 73 מעלות פרנהייט (23 מעלות ) ו-0 אחוז RH.
תקנים הקשורים לקצב העברת חמצן (OTR).
חדירת חמצן של חומרי מחסום גמישים באמצעות חיישן קולומטרי ASTM D3985, ISO 15105
טווח קצב העברת חמצן:
קבע את קצב העברת החמצן (OTR) של חומרי מחסום גמישים עבור אריזה או יישומים תעשייתיים. גורמי מפתח בהבנת חדירת החומר כוללים עובי החומר וגורמים סביבתיים כגון לחות יחסית וטמפרטורה.
נוהל בדיקה ASTM D3985:
בטמפרטורה ולחות נבחרים, סרט מחסום נאטם בין תא המכיל חמצן לתא ריק מחמצן. חיישן קולומטרי מודד את החמצן המועבר דרך החומר.
מתאם עם ביצועי החבילה
האוויר שאנו נושמים הוא כ-21 אחוז חמצן ו-79 אחוז חנקן, עם כמויות קטנות מאוד של גזים אחרים כמו פחמן דו חמצני וארגון. חמצן חיוני לחיי אדם ובעלי חיים, והוא גם תרכובת תגובתית המהווה גורם מפתח בקלקול מזון: רוב התגובות הכימיות והביולוגיות המייצרות שמנים מעופשים, עובשים ושינויי טעם מחייבים להתרחש חמצן. לכן אין זה מפתיע שאריזות המזון (וכמה אריזות שאינן מזון למוצרים שבהם חמצן אטמוספרי מהווה סכנה) התקדמו ומצאו דרכים להפחית את החשיפה לחמצן ולהאריך את חיי המדף של מוצרים רגישים לחמצן.
ישנן שתי דרכים להפחית את חשיפת המוצר לחמצן באמצעות אריזה גמישה:
1. אריזת אטמוספירה שונה (MAP) הוא תהליך של החלפת האוויר בחלל הראש של האריזה בגז אחר לפני האיטום הסופי. אריזת אווירה שונה זו מבוססת היטב בתעשיית המזון וממשיכה לגדול בחשיבותה. בקיצור, אוויר הסביבה הטבעי בחבילה מוחלף בתערובת גז או גז (בדרך כלל חנקן ופחמן דו חמצני). אריזה זו באווירה מגוננת שומרת על איכות המזון הטרי לאורך זמן רב יותר, מאריכה את חיי המדף ומאפשרת ליצרני מזון לכבוש גיאוגרפית שוק גדול יותר למוצרים מתכלים. וכן מוצרים למוצרי בשר ונקניקיות, מוצרי חלב, לחם, פירות וירקות, דגים או מוצרי נוחות.
2. אריזה בוואקום היא תהליך של מיצוי וסילוק האטמוספרה, במקום החלפתה בגז אחר; ואקום זה בתוך האריזה מאלץ את החומר הגמיש להתאים לצורת המוצר. בשר (טרי ומעובד) וגבינה לרוב נארזים בדרך זו.
לאחר החלפת או הסרת האוויר באריזה, חייב להיות מחסום חמצן נאות ושלמות איטום נאותה כדי לשמור על ריכוז חמצן נמוך בתוך האריזה. אחרת, הכוח המניע שנוצר מהפרש הלחץ החלקי של החמצן (21 אחוז מחוץ לשקית ו-0-2 אחוז בתוך השק) יאפשר לחמצן להיכנס ולהרוס את היתרונות של הוצאת חמצן מלכתחילה. ערכי OTR משמשים להשוואת יכולות מחסום החמצן היחסיות של סרטי אריזה. כלל האצבע בתעשייה הוא שחומר נחשב ל"מחסום חמצן גבוה" אם ה-OTR שלו נמוך מ-1 cc/100 למשך 2/24 שעות (15.5 cc/m2/24 שעות).
מה משפיע על ה-OTR של סרטים דקים
ניתן להשיג תכונות מחסום חמצן טובות על ידי שילוב שכבות פונקציונליות ליצירת סרטים בעלי תכונות מחסום רצויות ותכונות אחרות הנדרשות לייצור אריזה שמישה. לדוגמא, ל-EVOH תכונות OTR מצוינות אך דורש מחסום הלחות ותכונות מכניות המסופקים על ידי שכבות משולבות או למינציה סביבו.
OTR מושפע בעיקר מ:
1. עובי שכבת מחסום: בדרך כלל, ככל ששכבת מחסום החמצן עבה יותר, כך תכונות המחסום טובות יותר. עם זאת, ישנם אילוצי תהליכים ועלויות המגבילים את העוביים שניתן לייצר בפועל או לנצל בהצלחה.
2. יחס קופולימר, תכולת פלסטין ותהליך פילמור: לא כל PVdC (או EVOH או PVOH) נוצרו שווים. במהלך פיתוח פולימרים ומוצרים, הביצועים נפגעים כך שהביצועים הכוללים של יישום היעד יהיו מיטובים. בהתאם לבחירות שנעשו, ערכי OTR יכולים להשתנות במידה רבה.
3. תאימות משטח של סרט בסיס: לתכונות הפיזיקליות והכימיות של פני השטח של סרט הבסיס יש השפעה רבה על ה-OTR לאחר מתכת, ויש להם השפעה מועטה על הציפוי. עדות לכך היא תכונות המחסום המצוינות של Met PET והבדלי OTR בין מוצרי OPP מתכתיים שונים (ראה טבלה 10).
בודק קצב העברת חמצן Y{{0}}.0 של GBPI רק מודד ושולט ב-OTR של אותם סרטים ששונו על ידי ציפוי, שחול משותף או מתכת ומבטיח את ערך ה-OTR המרבי במפרט המוצר.
