Investigation of Transmission Oxygen Rate of Hybrid Materials Using Optical Method

• Autorzy: Patrycja Wojciechowska , Wojciech Kozak

Warianty tytułu

Badanie stopnia przenikania tlenu materiałów hybrydowych z wykorzystaniem metody optycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Novel hybrid materials based on cellulose acetate butyrate (CAB) and cellulose acetate propionate (CAP) were synthesized via sol-gel processing using tetraethoxysilane as the precursor. Samples were prepared as flexible films using solvent casting method. Oxygen permeability of the obtained hybrids was examined using OxyPerm® system based on a novel method for oxygen headspace analysis of packages using fluorescent quenching optical method. Results showed that all obtained organic-inorganic hybrid materials exhibited better barrier properties to oxygen than unmodified CAB and CAP. The higher the inorganic phase content, the lower oxygen permeability of prepared materials. The best barrier properties showed hybrids based on chemically modified polymers: CAB and CAP due to its structure which created a tortuous diffusion path for oxygen penetration. (original abstract)

Organiczno-nieorganiczne materiały hybrydowe na bazie octanomaślanu celulozy (CAB) i octanopropionianu celulozy (CAP) uzyskano metodą zol-żel, stosując jako prekursor tetraetoksysilan. Próbki w postaci elastycznych folii otrzymano metodą castingu. W pracy przedstawiono wyniki oznaczenia barierowości w stosunku do tlenu nowych materiałów hybrydowych w stosunku do tlenu. Pomiary stopnia przenikania tlenu wykonano metodą optyczną za pomocą systemu Oxy-Perm®, w oparciu o zjawisko selektywnego wygaszania fluorescencji. Uzyskane wyniki wykazały, że wszystkie organiczno-nieorganiczne materiały hybrydowe posiadały wyższą barierowość w stosunku do tlenu niż niemodyfikowane polimery CAB i CAP. Wykazano, że przenikalność tlenu jest tym niższa, im więcej komponentu nieorganicznego wbudowano w matrycę polimeru. Najwyższą barierowość uzyskano w przypadku materiałów hybrydowych na bazie chemicznie modyfikowanych polimerów CAB i CAP, które ze względu na uzyskaną strukturę, wykazywały najdłuższą drogę dyfuzji tlenu poprzez badany materiał. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Materials science; Materials engineering; Commodity science; Research results

PL

Materiałoznawstwo; Inżynieria materiałowa; Towaroznawstwo; Wyniki badań

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2016
• Numer: nr 4
• Strony: 81--88

Twórcy

autor

Patrycja Wojciechowska

• Poznań University of Economics, Poland

autor

Wojciech Kozak

• Poznań University of Economics, Poland

Bibliografia

• [1] ASTM F2714-08 Standard Test Method for Oxygen Headspace Analysis of Packages Using Fluorescent Decay.
• [2] Bradley D.G., Min D.B., 1992, Singlet oxygen oxidation of foods. Critical Reviews In Food Science And Nutrition, 31 (3), 211-236.
• [3] Brody A.L., Strupinsky E., Kline L.R., 2001, Active packaging for food applications. Technomic Publications, Lancaster.
• [4] Chan H.W.S., 1998, The mechanism of autooxidation: Oxidation of unsaturated lipids. Academic Press, Londyn.
• [5] Cichoń Z., 1996, Nowoczesne Opakowania Żywności. Ossolineum, Wrocław-Kraków.
• [6] Czerniawski B., Michniewicz J., 1998, Opakowania Żywności. Agro Food Technology, Czeladź.
• [7] Eskin N.A. Robinson M.D.S., 2001, Food shelf life stability - chemical, biochemical and microbiological changes. CRC Press LLC, Boca Raton.
• [8] Feldman M., 2000, Opakowania przedłużające trwałość zapakowanych produktów. Opakowanie, 3, 38-40.
• [9] Halliwell B., Chirico S., 1993, Lipid peroxidation: Its mechanism, measurement, and significance. American Journal of Clinical Nutrition, 57, 715.
• [10] http://www.amcor.com/businesses/flexibles_industrial/Amcor_Ceramis.html. Accessed 22 May 2013.
• [11] http://www.multivac.pl/rozwiazania-opakowan/technologie-pakowania-wlasciwosci/ technologie-pakowania/map.html. Accessed 22 May 2013.
• [12] http://www.techbarrier.com/productinfo/index.html. Accessed 22 May 2013.
• [13] ISO 9000:2005. Quality management systems - Fundamentals and vocabulary.
• [14] Kader A.A., Watkins Ch.B., 2000, Modified Atmosphere Packaging - Toward 2000 and Beyond. HortTechnology, 10 (3), 483-485.
• [15] Kickelbick G., 2003, Concepts for the incorporation of inorganic building blocks into organic polymers on a nanoscale. Progress in Polymer Science, 28, 83-114.
• [16] Kołożyn-Krajewska D., 1995, Mikroorganizmy w żywności - zagrożenia czy korzyści. Żywność, Technologia, Jakość, 3, 21-31.
• [17] Lisińska-Kuśnierz M., Ucherek M., 2003, Współczesne opakowania. Wydawnictwo Naukowe PTTŻ, Kraków.
• [18] Lohwasser W., 1995, Electron-beam oxide coating on plastic films for packaging, development. Production and application. Materiały konferencyjne 38th Technical Conference, p. 40.
• [19] Martyn A., Targoński Z., 2010, Antymikrobiologiczne opakowania do żywności. Żyw-ność. Nauka. Technologia. Jakość, 5 (72), 33-44.
• [20] Nanocomposite Science and Technology, Red. P.M. Ajayan, 2003, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Weinheim, chapter 2 (Schadler L.S.).
• [21] Paine A.: Package design and performance. Pira International, 1990, 6.
• [22] Panfil-Kuncewicz H., Kuncewicz A., 2001, Opakowania aktywne. Przemysł Spożywczy, 8, 72-75.
• [23] Parry R.T., 1993, Principles and applications of modified atmosphere packaging of food, 1993, Blackie Academic & Professional, Glasgow.
• [24] Patent UPRP 209829 (2011).
• [25] Schulz H., 1991, Beta oxidation of fatty acids. Biochimica et Biophysica Acta, 1081 (2), 109.
• [26] Ucherek M., 2009, Nowa generacja systemów pakowania z zastosowaniem opakowań interaktywnych. Opakowanie, 9, 10-13.
• [27] Wojciechowska P., Foltynowicz Z., 2009, Synthesis of organic-inorganic hybrids based on cellulose acetate butyrate. Polimery, 54 (11-12), 845-848.
• [28] Wojciechowska P., Foltynowicz Z., Nowicki M., 2013, Cellulose acetate butyrate nanocomposites synthesized via sol-gel method. Polimery, 58 (7-8), 43-49.
• [29] Wojciechowska P., Foltynowicz Z., Nowicki M., 2013, Synthesis and characterization of modified cellulose acetate propionate nanocomposites via sol-gel process. Journal of Spectroscopy, vol. 2013, 1-8.
• [30] Żakowska Z., Stobińska H., 2000, Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2016.04.08