مستربچ ضد شبنم (آنتی فاگ)(DERAK FOG)

مستربچ ضد شبنم (آنتی فاگ)DERAK FOG 

شبنم یا مه چگونه ایجاد می‌شود؟

اصطلاح مه به جمع شدن قطرات آب متراکم روی یک سطح از هر لایه پلیمری اطلاق می‌شود. هنگامی که دمای محیط تا نقطه شبنم سرد می‌شود، آنگاه بین داخل و خارج فیلم تفاوت دما ایجاد می‌شود. بنابراین این پدیده منجر به مه یا شبنم خواهد شد. این پدیده به رطوبت نسبی محیط و دمای فیلم پلیمری بستگی دارد. شبنم را می‌توان در فیلم‌های مورد استفاده در بسته بندی مواد غذایی و صنایع کشاورزی مشاهده کرد. مه معمولاً در بسته بندی مواد غذایی که در مکان‌های سرد و مرطوب نگهداری می‌شوند دیده خواهد شد.

اصطلاح مه گرفتگی به کندانسه شدن بخار آب روی سطح یک فیلم پلاستیکی به شکل قطرات ریز جدا از هم اطلاق می شود. مه گرفتگی زمانی اتفاق می افتد که در یک فضای بسته هوایی که حاوی بخار آب است به زیر نقطه شبنم برسد. که این پدیده به دو عامل درصد رطوبت و دمای فیلم پلیمری ارتباط می یابد.  این پدیده عموما در بسته بندی های شفاف مواد غذایی و فیلم های گلخانه ای معمول است.

برای درک بهتر نمودار زیر را در نظر بگیرید. در این نمودار RH رطوبت نسبی هوا است. این نمودار میزان آب موجود در هوا در RH های متفاوت را نشان می دهد. به طور مثال اگر رطوبت نسبی 70 درصد باشد و دما 35 درجه باشد در هر یک کیلو گرم هوا 26 گرم آب وجود دارد و ما در نقطه A هستیم. با کاهش دما ما به سمت نقطه B حرکت می کنیم و در دمای 29 درجه به نقطه شبنم یعنی رطوبت نسبی 100 درصد می رسیم که در این نقطه هوا اشباع از رطوبت شده و پدیده شبنم اتفاق می افتد.

بسته بندی های شفاف غذایی:

هنگامی محصولی نظیر گوشت یا میوه بسته بندی می شود هوای داخل بسته محتوی درصدی از رطوبت است. زمانی که این بسته بندی مثلا وارد یخچال 4 درجه می شود هوای داخل بسته دیگر توانایی حمل آب مورد نظر را نداشته و شبنم در سطح داخلی ایجاد می شود. از دیدگاه صنعت این موضوع قابل قبول نیست زیرا شبنم ایجاد شده مانع از دیده شدن درست کالا توسط مشتری می شود. کیفیت ظاهری کالا افت می کند و جذابیت آن برای مشتری کاهش می یابد و احتمال فروخته شدن کم می شود.

فیلم های کشاورزی

فیلم های گلخانه ای معمولا از پلاستیک های ترموپلاستی نظیر PVC، LDPE و EVA ساخته می شوند. انواع مختلفی از فیلم ها را داریم. اما آنچه در این مبحث اهمیت می یابد فیلم هایی هستن که به صورت پوشش محافظت بالای سر محصول قرار گرفته آن را از باد و سرما حفظ می کنند. با همان منطق قبلی احتمال ایجاد قطرات آب روی سطح داخلی فیلم گلخانه ای وجود دارد و این پدیده به علت اینکه عبور نور را کاهش می دهد نامطلوب است. طبق شکل زمانی که زاویه تماس قطره ایجاد شده بزرگتر باشد بازتاب داخلی که در قطرات اتفاق می افتد باعث بازتاب درصد بیشتری از نور می شود و شفافیت نوری فیلم به شدت کاهش می یابد.

که این 

اتفاق به نوبه خود رشد گیاه را کند کرده، فرایند برداشت را طولانی نموده و بازده کلی را کاهش می دهد. طبق تحقیقات تقریبا تا زاویه 40 درجه میزان بازتاب نور از سطح خارجی فیلم تغییر چندانی نمی یابد اما از زاویه 40 درجه به بالاتر میزان بازتاب نور به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته و عبور پذیری نوری فیلم کم می شود و بدترین حالت در 90 درجه اتفاق می افتد. بنابراین به صورت منطقی زوایای تماس زیر 40 درجه برای ما مطلوب تر خواهدبود.

دیگر آسیب هایی که قطرات شبنم می توانند ایجاد کنند می تواند ناشی از اثر لنز باشد (زمانی که قطرات به صورت عدسی عمل کرده و با متمرکز کردن نور خورشید باعث ایجاد سوختگی در سطح گیاه شوند). همچنین ریزش نامطلوب و دائمی قطرات آب ممکن است اتفاق بیفتد.

برای جلوگیری از این پدیده از ادتیوهای آنتی فاگ(ضد شبنم-مه) DERAK FOG در پلاستیک ها استفاده می شود. این افزودنی ها جلوی کندانسه شدن آب را نمی گیرند اما با مهاجرت به سطح فیلم و ایجاد خاصیت آب دوستی در سطح زمانی که آب روی سطح کندانسه می شوند به پخش شدن آن روی سطح کمک کرده و باعث می شوند که به جای قطرات جدای آب فیلم نازکی داشته باشیم که به جای جدا شدن قطره قطره از سطح به شکل باریکه آب جریان می یابد.  همچنین تحقیقات نشان داده که فیلم های حاوی افزودنی ضد مه در پروسه تهویه گلخانه (ventilation) سریعتر خشک می شوند و این پروسه را از نظر زمانی بهبود می دهند.

اصول عملکرد ضد مه DERAK FOG

زاویه تماس یک مایع روی یک سطح جامد به کشش سطحی جامد و مایع ارتباط می یابد. برای پلیمرهایی نظیر پلی الفین ها کشش سطحی پایین می باشد و سطح آب گریز است (پلی اتیلن 31 و پلی پروپیلن 28 dyne/cm) زمانی که مایعاتی مانند آب، که کشش سطحی بالایی دارند، در تماس با سطح این پلیمرها قرار می گیرند از آنجایی که علاقه زیادی به این سطوح غیر آبدوست ندارند به صورت قطراتی با زاویه تماس بالا روی سطح پلیمر می نشینند و اصطلاحا سطح را تر نمی کنند.
در این شکل S سطح جامد یا پلیمر را نشان می دهد، G هوای اطراف و L مایع که در اینجا آب است را نشان می دهد. γ کشش بین سطحی می باشد. از رابطه نشان داده شده در شکل زاویه بدست می آید. ادتیو بر روی قطبیت پلیمر و در نتیجه کشش بین سطحی پلیمر و آب و پلیمر و هوا تحت گذاشته و زاویه را کاهش می دهد.  در نهایت آب به خوبی جریان یافته و در مسیر های ناودانی شکل تعبیه شده جمع می شود که این در کاربرد های کشاورزی بسیار مهم می باشد. با این تفاسیر مواد قطبی کننده سطح معمولا از داخل  فیلم به سطح پلیمر مهاجرت نموده و در طی زمان از سطح شسته می شوند. بنابراین انتخاب نوع مواد، سرعت مهاجرت آن ها به سطح بسیار مهم است زیرا سرعت زیاد عمر کاربردی محصول را کم می کند و مهاجرت کم غلظت کافی از ماده موثره در سطح را نمی تواند ایجاد کند.

دیگر مواردی که کاربرد بسته بندی و کشاورزی را از هم متمایز می نماید:
در کاربرد کشاورزی اختلاف دمای داخل و بیرون به مراتب بیشتر از بسته بندی است همچنین نوسانات دمایی بسیار بیشتر است. و همیشه این اختلاف دما وجود دارد. همچنین انتظار داریم که فیلم عملکرد ضد مه را برای مدت زمان بیشتری نشان دهد(در کشاورزی چندماه تا چند سال اما در بسته بندی چند روز تا چند هفته).
به خاطر همین تغییراتی دمایی معمولا میزان آبی که روی فیلم گلخانه ای کندانسه می شود بسیار بیشتر از بسته بندی می باشد. و این شسته شدن افزودنی از سطح را تشدید می کند.

به طور کلی این موارد را باید در انتخاب افزودنی مورد نظر لحاظ نماییم.

استانداردهای تماس با مواد غذایی

پایداری دمایی و پایداری در پروسه پلیمر مورد نظر

افزودنی هایی که وزن ملکولی پایینی داشته و بخار در حین پروسه کردن فیلم پلیمر ایجاد می کنند نامطلوب هستند.

انواع افزودنی های آنتی فاگ

به طور کلی می توانیم دو دسته:

-خارجی

-داخلی

انواع خارجی آنهایی هستند که با اسپری یا غوطه وری اعمال می شوند. مزیت آنها عملکرد در دز های پایین و عیب آنها شسته شدن سریع از روی سیستم می باشد. کاربرد این دسته در صنعت بسیار محدود است.

افزودنی های داخلی تاثیر طولانی مدت تری داشته و معمول ترمی باشند. افزودنی در حضور آب به سطح مهاجرت می کند و با شسته شدن از سطح دوباره از داخل فیلم به سطح مهاجرت می نماید تا جایی که در فیلم افزودنی باقی نماند.

آنتی فاگ های صنعتی:

این مواد معمولا سطح فعال های غیر یونی از خانواده:

-گلیسیرول استرها

-پلی گلیسیرول استرها

-سوربیتان استرها و ترکیبات اتوکسیلاتی آنها

-نونیل فنول اتوکسیلات ها (استاندارد FDA آمریکا را دارند اما در بسیاری کشورهای اروپایی استاندارد ندارند).

-الکل اتوکسیلات ها

افزودن آنتی فاگ DERAK FOG

آزمایش عملکرد آنتی فاگ

در تست نمونه عملکرد به صورت چشمی طبق جدول زیر نمره دهی می شود:

تست مه سرد:

200 میلی لیتر آب شیر را در یک بشر 250 سی سی بریزید و روی آن را با فیلم نمونه پوشش دهید. و آن را در داخل یخچال 4 درجه سانتی گراد قرار دهید. ظاهر فیلم را مورد بررسی قرار دهیدو طبق جدول نمره دهی کنید. به مدت 1 هفته در فواصل زمانی نشان داده شده در شکل بررسی را ادامه دهید.
تست مه گرم

50 سی سی آب شیر را در یک بشر 250 سی سی بریزید و سطح آن را با فیلم مورد نظر پوشش دهید. بشر را در حمام 60 درجه قرار دهید و طبق جدول با زمان ظاهر فیلم را نمره دهی نمایید.

تست فیلم های کشاورزی

این فیلم ها مطابق شکل در یک قاب قرار می گیرند و معیار امتیاز دهی برای آن ها مشابه جدول قبلی است. فواصل زمانی بررسی بسته به نوع کاربرد متفاوت است.

چند مثال از تست فرمولاسیون های حاوی آنتی فاگ:

فیلم پی وی سی برای بسته بندی غذایی به همراه ادتیو بر پایه glycerol mono leate مقدار مصرف 2 تا 3 قسمت برای 100 قسمت پلیمر:

با اینکه فیلم های پی وی سی  برای بسته بندی مناسب هستند اما امروزه گرید های مناسب از پلی اولفین ها که فاقد هالوژن باشند به خصوص در کشورهای حوزه اسکاندیناوی اهمیت یافته اند.

علاوه بر جایگزین شدن پی وی سی با پلی اولفین ها و پلی استایرن، ساختارهای چند لایه نیز بسیار گسترش یافته اند (تکنولوژی کو اکستروژن و لمینیشن)
فیلم های کشاورزی:

در این فیلم ها پایه معمولا PE یا EVA  است و در برخی کشورها PVC هم کاربرد دارد. ترکیبات سوربیتان استر و پلی گلیسیرول استرها معمولا به عنوان افزودنی آنتی فاگ استفاده می شوند.سوربیتان استر ها بیشتردر فیلم های پلی اتیلن و پی وی سی و پلی گلیسیرول استرها بیشتر در فیلم های بر پایه EVA مصرف می شوند.نتایج آزمون این فیلم ها در جداول زیر آورده شده است. مقایسه نتایج آزمایشگاه و محیط واقعی نشان داده که برای گلخانه اگر نتایج آزمایشگاههی را در 3 یا 4 ضرب نماییم تقریب خوبی از عملکرد در محیط واقعی خواهیم داشت.
در یک فیلم تک لایه معمول مشابه شکل افزودنی تمایل دارد به هر دو طرف فیلم مهاجرت نماید.

در محصولات جدید تر معمولا یک فیلم سه لایه داریم که لایه میانی و داخلی کوپلیمر PE+EVA به همراه درصد کمی وینیل استات است. غلظت بالای لایه درونی به عملکرد بلافاصله پس از بسته بندی کمک می کند و لایه میانی طول عمر عملکردی را بالا می برد.

مزایای مستربچ آنتی فاگDERAK FOG:

• شفافیت کامل بسته بندی مواد غذایی
• بهبود جذابیت بصری بسته بندی
• حفظ کیفیت غذا برای مدت طولانی
• کمک به از بین بردن تشکیل مه گرم و سرد
• مورد تایید سازمان غذا و دارو (FDA)
• بهبود انتقال نور در فیلم کشاورزی و در نتیجه رشد گیاه
• کاهش سوختگی گیاهان و فساد محصولات کشاورزی
• کمک به افزایش فروش و جنبه بازاریابی موثر
• انعطاف‌پذیری و حالت‌پذیری
• چقرمگی
• سبکی و نرمی
• شفافیت و وضوح کافی
• انحلال‌پذیری در آب
• قیمت مناسب و مقرون به صرفه بودن

کاربرد مستربچ ضد مه DERAK FOG

مستربچ‌های ضد مه عملکرد کوتاه مدت و بلندمدت ضد مه را ارائه می‌دهند و معمولاً صنایع بسته بندی و کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این افزودنی معمولاً در کاربردهای مه سرد مانند محصولات تازه مانند گوشت و بسته‌های غذایی (میوه و سبزیجات) در یخچال و همچنین در کاربردهای مه گرم که ممکن است غذا پخته یا گرم نگه داشته شود، استفاده می‌شود. از کاربردهای کشاورزی مستربچ آنتی فاگ DERAK FOGمی‌توان به نایلون گلخانه اشاره کرد.

مستربچ ضد شبنم یا ضد مه در صنایع بسته‌بندی راه حلی مؤثر برای حفظ کیفیت مواد غذایی و افزایش عمر مفید آنها است. برخی از کاربردهای مستربچ ضد مه DERAK FOG عبارتند از:

بسته‌بندی مواد غذایی در یخچال

مستربچ ضد مه DERAK FOG می‌تواند برای نگهداری از محصولات تازه مانند گوشت، ماهی، میوه و سبزیجات در یخچال استفاده شود. با جلوگیری از ورود هوا و رطوبت به داخل بسته بندی می‌توان برای طولانی مدت تازگی و عمر مفید مواد غذایی را حفظ کرد.

بسته‌بندی مواد غذایی گرم

در مواقعی که غذا پخته یا گرم نگه داشته می شود می توان از مستربچ ضد مه DERAK FOG استفاده کرد. این فیلم بسته‌بندی مثل یک لایه محافظ بر روی ظاهر بسته بندی عمل می‌کند و از تشکیل مه و تراکم بخار جلوگیری می‌کند.

استفاده در صنعت کشاورزی

مستربچ ضد مه DERAK FOG در نایلون گلخانه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فیلم باعث ایجاد شرایط مطلوب برای رشد گیاهان در گلخانه می‌شود و به جذب نور مناسب و کاهش سوختگی گیاهان کمک می‌کند. همچنین از ورود عوامل مخرب مانند باران، باد و حشرات به داخل گلخانه جلوگیری می‌کند.

مستربچ ضد مه DERAK FOG در بسیاری از صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور مثال در صنعت داروسازی، این نوع مستربچ می‌تواند برای بسته‌بندی دقیق و حفظ کیفیت داروها استفاده شود.

میزان مصرف DERAK FOG

DERAK FOG را می توان به صورت مستربچ به پلیمر اضافه نمود. مقدار مصرف آنتی فاگ به:

-نوع پلیمر

– عمر عملکردی محصول

-ضخامت فیلم

مقدار کل افزودنی های سیستم

بستگی دارد. 

درصد های معمول بین 1 تا 3 درصد  از DERAK FOG است.

https://www.aparat.com/v/wyl8vt6